电渣熔铸空心环形件的热电场分析

借助ANSYS-SOLID69热电耦合单元,建立等同功率空心环形件在常规工况和大电流工况下电渣熔铸时金属熔池及铸锭区域、体系的热电场物理模型。以综合分解法对其进行热电场有限元模拟,以分析其金属熔池及电流电压的关系。结果表明:金属熔池最高温在渣金界面且都比渣池最高温低约200 K,为预防深金属熔池导致的缩松缺陷应避免在大电流工况下熔铸;电流集肤效应都很显著且通常在大电流工况下电流密度大,电流密度最大区域都在自耗电极端头或底水箱附近;电位线都在渣池内密集分布且伴有方向变化;空心环形件的金属熔池形状、体系电流与等电位线均呈现非对称分布,可增加内结晶器冷却强度以弱化金属熔池内倾斜倾向。