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第一章绪论
1.1.电渣重熔(电渣熔铸)过程的原理
1.2电渣熔铸过程的特点
1.3电渣重熔(电渣熔铸)技术的发展
1.4电渣熔铸数值模拟技术研究的进展
1.4.1熔铸过程中渣池热电场的研究状况
1. 4.2熔铸过程中渣池磁场流场的研究状况
1.4.3电渣熔铸中电极熔化过程的数值模拟研究
1.5复合轧辊工艺的研究现状
1.5.1铸造法制造轧辊和复合轧辊的几种办法
1.5.2几种铸造复合轧辊方法的比较及本设计方案的优点
1.6课题来源
1.7课题研究的主要内容和意义
第二章电渣主动加热试验装备及工艺试验
2.1电渣溶铸试验装备
2.1.1连续式自耗电极输送机构
2.1.2结晶器及工作平台部分
2.1.3电力系统及自耗电极输送机构自动控制系统
2.1.4化渣系统
2.1.5辅助系统
2.1.6渣池测温系统
2.2试验材料
2.3电渣加热和熔铸试验
2.3.1反向熔铸即电渣主动加热试验
2.3.2.真假双电极电渣主动加热与被动加热对比试验
2.4主动加热概念的提出
2.5轧辊辊芯表层电渣加热试验验证
2.5.1试验验证及准备工作
2.5.2电渣炉、加热装置及控制系统
2.5.4试验辅助设备
2.5.5试验方案
2.5.6试验过程和结果分析
2.6本章小结
第三章双电渣轧辊复合过程的数学模型
3.1双电渣轧辊复合技术的物理模型
3.2电渣熔铸过程的数学模型
3.2.1基本假设与计算区域
3.2.2电渣熔铸过程控制方程
3.2.3电渣熔铸系统边界条件处理
3.3轧辊电渣加热过程数学模型
3.3.1基本假设和计算区域
3.3.2热平衡方程的建立
3.3.3系统热传导偏微分方程的建立
3.3.4系统电场分布方程的建立
第四章轧辊电渣加热系统热电场的有限元模拟
4.1模拟准备的条件处理
4.1.1材料参数的选取
4.1.2初始条件的处理
4.1.3边界条件的处理
4.2计算区域和网格划分
4.3求解
4.4模拟结果与分析
4.4.1模拟结果讨论的特定点选取
4.4.2系统电场、电位与电流密度模拟数据及其讨论
4.4.3热流密度的分布情况及其讨论
4.4.4热流梯度的分布情况及其讨论
4.4.5辊芯表层温度场变化情况及其讨论
4.4.6轧辊表层的温度分布
4.4.7抽锭速度的估算
4.5本章小结
第五章工艺因素对电渣加热系统热电场的影响
5.1引言
5.2电压对电渣复合加热系统热电场的影响
5.2.1电压对轧辊表层金属升温速度的影响
5.2.2电压对轧辊表层金属加热效率的影响
5.3渣池深度电渣复合加热系统热电场的影响
5.3.1渣池深度对轧辊表层金属升温速度的影响
5.3.2渣池深度对轧辊表层金属加热效率的影响
5.4电极插入深度对电渣复合加热系统热电场的影响
5.4.1电极插入深度对轧辊表层金属升温速度的影响
5.4.2电极插入深度对轧辊表层金属加热效率的影响
5.5电极和辊芯间距对电渣复合加热系统热电场的影响
5.5.1电极和辊芯间距对轧辊表层金属升温速度的影响
5.5.2电极和辊芯间距对轧辊表层金属加热效率的影响
5.6电极数量对电渣复合加热系统热电场的影响
5.6.1电极数量对热电场的影响
5.6.2电极数量对轧辊周向温度场分布的影响
5.7电极端部形状对电渣复合加热系统热电场的影响
5.8本章小结
第六章复合金属的电渣熔化及复合过程分析
6.1引言
6.2熔化装置的热电场分析
6.2.1熔化装置的模拟假设条件
6.2.2熔化装置的模拟前期处理
6.2.3计算区域的选取和网格划分
6.3熔化装置热电场的模拟结果与讨论
6.4熔化装置工作效率的计算
6.4.1熔化装置的熔化效率
6.5本章小结
第七章结论与展望
7.1本文创新
7.2结论
7.3 展望
致 谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果