管式电极与实心电极电渣重熔对比模拟研究

为了探究不同电极形式对电渣重熔过程多物理场的影响,本文对比管式电极与实心电极电渣重熔系统的特点,构建二维稳态数学模型,利用电磁场、能量传输及流体动力学的耦合方程,模拟计算管式电极与实心电极电渣重熔系统中渣池的电流密度、焦耳热和温度分布,分析金属熔池结构。计算结果表明,与实心电极相比,管式电极电渣重熔系统中,渣池区域的电流与焦耳热主要分布在渣池外表面,且高温区向渣池外表面移动,由渣池外表面传向温度较低的渣池中心部位传热,从而使渣池整体温度更加均匀,且两相区温度梯度小,金属熔池趋于浅平。