圆坯结晶器电磁搅拌过程电磁场-流场-温度场耦合数值模拟研究

摘要

以某厂φ210mm圆坯结晶器电磁搅拌为研究对象,利用采用ANSYS有限元软件,建立了结晶器电磁搅拌电磁场-流场-温度场耦合数学模型,并进行求解.研究了磁场强度和电磁力在结晶器内钢水中的分布规律、电流强度和电源频率对磁场强度、电磁力以及结晶器内流场和温度场的影响规律,研究表明:结晶器内的磁感应强度和电磁力分布都呈边缘大,中间小的趋势;在电磁搅拌的作用下,结晶器内的钢水产生了旋转运动,形成了上回流,旋转区和下回流区,热区位置得到了提高;在所研究的搅拌参数范围内,随着电流强度和频率的增大,电磁力增大,钢液的流动速度也随之增大;根据工业试验结果,180 A、4 Hz的搅拌工艺参数应用效果较好.