Improvement of the Structure and the Electromagnetic Characteristics of an Induction Ladle Furnace

Based on a numerical analysis of the alternating electromagnetic field in the process of Steel refining with an induction ladle furnace (ILF), the optimization of the structure of ILF and the electromagnetic field for melting is realized in the present work. The optimization of the ILF by outward extension of inner yokes can decrease the magnitic flux leakage obviously, reduce the eddy current energy loss dramatically and then, decrease the total power consumption.

LF精炼终点成分预报模型开发

针对LF合金成分预报问题,采用参考炉次法建立了终点成分预报模型.并编制出了应用软件。从程序运行结果来看,根据钢种成分要求预报终点成分,其中碳、锰和硅的达到100%,而铝达到98%,本模型的开发对现场应用具有一定的应用前景.

高性能轮胎直压硫化技术的开发

提出了一种高性能轮胎直压硫化技术,利用可控伸缩高刚性金属内模替代软体胶囊,凭借金属模具高刚性及高结构精度,强制使制品几何尺寸高度均匀对称,从而提高轮胎动平衡性和均匀性。同时硫化过程采用电磁感应加热方式,金属模具在高频电流所产生的交变磁场中切割磁力线而自生热,并将热能高效地传递至胎坯,完全取代传统蒸汽过热水等热媒加热方式。经过试验用255/30R22轮胎批量试制及测试,结果表明,采用新型硫化工艺轮胎的动不平衡度、径向力波动、侧向力波动分别降低了22.52%、20%、40%,轮胎对称部位硫化温差缩减约7℃,单胎硫化耗能降低86%。

电磁感应加热技术解除凝析气井近井堵塞的可行性研究

井下电磁感应加热技术是一种针对凝析气井近井地层的新型处理工艺,其解堵增产机理主要是利用近井地层温度的升高来减轻近井积液对产能的影响。依据凝析气藏渗流规律和开采特点以及油气水三相渗流运动方程、能量守恒和物质守恒原理,建立了凝析气藏电磁加热数学模型并运用到实际气藏中进行数值模拟研究,和分析了电磁加热生产条件下气藏近井带压力、凝析油饱和度及气相相对渗透率的变化规律。认为电磁感应加热技术可以有效减轻或解除气井近井堵塞问题和提高气井采收率。

直流电弧炉钢棒式底电极传热与流动数学模型

为了深入了解直流电弧炉水冷钢棒式底电极的传热过程,根据底电极的炉底结构结合相应的边界条件,建立了基于流动的二维轴对称固液相变传热数学模型。推导了考虑水冷铜套和电极之间空气隙影响的等效对流换热系数以及通电时的径向和轴向电磁力方程。模型中考虑了底电极从固态300 K到液态2 000 K过程中钢的物性的连续变化。利用所建模型,可以数值模拟直流电弧炉单炉冶炼、双炉冶炼的非稳态传热过程以及考察计算参数和结构改变影响的稳态传热过程,为改善电弧炉的安全性、提高工作效率提供理论依据。

非枝晶铝合金(A356)半固态感应加热模式及控制模型

以感应加热原理、“集肤”效应、“电磁尾端”效应和坯料表面能量损失为基础,来探讨坯料温度分布不均匀的主要 原因;利用分析软件ANSYS和实验手段模拟二次加热模式,并以电动势传感器为例介绍二次加热的控制模型。

DC-EAES-LF熔池电弧电渣加热过程的三维数值模拟

建立了非规范正交曲线坐标系下DC-EAES-LF炉电弧电渣加热过程三维数学模型，并进行联立耦合求解：速度场计算使用了矢性流函数方程和涡量输运方程；湍流模型采用引入Rechardson浮力修正项的k-ε双方程模型；温度场用非定常能量输运方程描述．现场测量的温度场与预报结果基本一致。

电渣炉夹具感应加热的有限元数值模拟

采用有限元分析法和ANSYS软件,引入复矢量磁位,推导了感应加热有限元模拟的数学模型.讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数的温度依赖性等关键技术问题的处理方法.分析了电渣炉夹具的感应加热过程,得到了夹具的温度分布状况以及温度随时间的变化规律.结果表明:温度的最大值主要集中在夹具的表层,且心部几乎未加热,其数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致.

感应加热钢包炉的电磁与结构分析

通过电磁场数值计算，对国外感应加热钢包炉的电磁设计及包壳结构进行分析，为国内开发、应用和优化感应加热钢包炉提供基础。

硫化机电磁加热磁场分布的均匀性研究

研究橡胶硫化机电磁加热磁感应强度分布的均匀性。有限元模型分析表明:线圈感应加热装置加热过程中热板中心存在加热死区,通过在线圈中心增加铁芯(位于热板部分,为圆台形),提高了热板上的磁感应强度和温度场分布的均匀性,橡胶硫化质量提升。

感应加热钢包炉电磁与结构优化

感应加热钢包炉是国外新发展的一种二次精炼及加热设备，具有高效、低能耗、无污染的特点，本文在感应加热钢包炉电磁与结构分析工作的基础上，用电磁场数值模拟方法对感应加热钢包炉的电磁设计和包壳结构进行优化。

感应钢包炉的电磁特性与结构优化

感应钢包炉是国外新发展的二次精炼与加热设备，具有高效低耗、无污染等优点。在电磁场与包壳结构数值分析的基础上，探讨了感应钢包炉熔炼过程的电磁特性，依此提出了改进的感应钢包炉包壳结构。模拟显示，新的包壳结构可使钢包炉的电热效率提高８％～１０％，使钢包炉的总能耗降低５％，且包壳的分瓣数可控制在４～８。

沉船重油电磁感应加热仿真与实验研究

针对沉船水下抽油过程中重油加热的需求,提出一种基于电磁感应原理利用油舱外板加热重油的方法,根据电磁理论及热传导理论建立了加热过程的数学模型,使用有限元软件进行数值模拟,得出重油加热过程温度衰减规律,利用油舱模型进行重油加热模拟实验,测量油舱加热过程重油温度变化及衰减规律。通过模型进行重油水下电磁加热的验证可知,实验结果与数值仿真重油加热温度变化规律有良好的匹配性。该电磁加热重油技术设备简单、加热效率较高,在防止沉船燃油泄漏领域具有较好的应用前景。

感应加热钢包炉技术性能的分析

采用电磁场计算机数值模拟和等效电路方法，对感应加热钢包炉的技术性能进行分析。

感应钢包炉结构与电磁特性的数值分析

通过交变磁场数值模拟，对感应钢包炉的包壳结构和钢水精炼中电磁场分布进行研究与优化。

IR—UT钢水升温工艺实验

以苏州钢铁厂钢包为原型，通过水模和中频感应炉实验，确定了ＩＲ—ＵＴ—１６型精炼装置的设备参数和工艺参数，证实了采用Ａｌ或Ｓｉ－Ｃａ－Ｂａ－Ａｌ作发热剂进行钢水吹氧升温的可行性，钢水成分可满足小方坯连铸的要求。

等离子体钢包炉传热物理数学模型

研究了等离子体钢包炉内自由空间辐射传热和等离子枪水冷强制对流传热，建立了等离子体钢包炉传热数学模型。该模型可用于模拟等离子体钢包炉不同工艺参数时的热行为，为其工艺和设备的设计及操作参数优化提供了一重要的理论分析工具。

三室真空连续定向结晶炉

为适应我国的发动机叶片的高质量和高速度生产的要求，开发了三室真空定向结晶炉。本文介绍了真空定向结晶炉的结构组成和模组加热室的结构。

感应加热钢包炉及其电热分析

针对感应加热钢包炉的基本原理，结构特点、电热性能等进行了探讨和分析。

热轧无缝钢管生产中直通式电磁感应加热炉的工艺设计及应用

简述了电磁感应加热方式应用于热轧无缝钢管生产中荒管再加热的优越性。结合应用实例提出了直通式电磁感应加热炉的工艺设计要点及系统自动控制的组成,并针对其应用中可能存在的问题提出了解决办法。