中频磁场作用下矩形冒口内部钢液磁场分布的模拟研究

通过数值模拟的方法对中频磁场作用下矩形冒口内部钢液的磁场分布规律进行测定,探究了电源频率,感应电流及线圈作用位置对其内部磁场分布的影响。模拟结果表明:钢液内部磁感应强度沿Z向呈"两边小,中间大"分布趋势,磁感应强度峰值出现在中心偏上位置,拐角C处磁感应强度值最大,窄边中心D和宽边中心B次之,钢液中心A位置的磁感应强度值最小;随电源频率的增加,钢液中心位置的磁感应强度峰值不断减小,且频率越高磁感应强度衰减的越严重,但磁场均匀性却不断得到提升;随感应电流的增加,钢液中心位置的磁感应强度峰值几乎呈线性增加,但整体磁感应强度均匀性却在不断降低;随感应线圈位置的上移,钢液中心位置的磁感应强度峰值也随之上移,但其值却略有减少。

矩形电磁冒口加热效率的实验研究

通过实验的方法测定了矩形电磁冒口内部各位置的局部加热效率,并探究了磁场作用深度、电源功率和测试点高度对加热效率的影响。实验结果表明:钢液模拟物内部拐角处磁感应强度值最大,加热效率最高,其次为短边中心和长边中心,而钢液模拟物中心位置受到磁场作用深度的限制,加热效率最低;随着电源功率的增加,钢液模拟物内部加热效率也随之增加,但增幅效果却有所不同,电源功率由5 kW增至7.5 kW时,加热效率增幅最大,综合考虑加热效率和实验设备两方面因素,选择7.5kW较为合理;随着测试位点的上移,电磁加热效率先升高后降低,距模拟物底部165 mm(钢液模拟物1/2高度)位置的加热效率最高,在钢液模拟物中心高度偏上或偏下位置加热效率均会有所降低,且距离中心高度越远加热效率越低。

矩形电磁冒口内部磁场分布实验研究

通过实验方法测定了电磁冒口内部的磁场分布规律,并分析了电源功率和感应器作用位置对其分布规律的影响。结果表明:沿Z轴方向磁感应强度呈"两端小,中间大"趋势,峰值出现在电磁冒口中心偏上位置,拐角处磁感应强度有明显叠加现象。沿X、Y轴方向的磁感应强度均由中心向端部递增,且窄边的均匀性略优于宽边;随电源功率的增加,Z向磁感应强度明显提升,但均匀性有所降低,综合考虑X、Y、Z向磁感应强度大小及均匀性,电源功率选用7.5 k W较为合理;随电磁场作用位置的上移,磁感应强度峰值位置也随之上移,但峰值大小却略有降低。为使冒口顶部形成稳定的热中心,并避免电磁力将保护渣卷入到钢液模拟物内部,可以将感应器升至距离冒口底部105 mm附近位置。