为了揭示直流电弧炉内电弧等离子体的流动及传热规律,为直流电弧炉的设计和最佳工艺操作提供理论依据,采用涡量-流函数法和k-ε双方程湍流模型对I=2 160 A、I=50 kA、I=100 kA下不同电弧长度的直流电弧等离子体的速度场和温度场进行了数值计算,并与I=2 160 A条件下实验测定的速度场和温度场进行了比较.结果表明,计算结果与实验测定结果基本吻合.另外,还计算了50 kA电弧等离子体的热平衡及不同电流强度、不同电弧长度下电弧对钢水的冲击力.计算结果表明,电弧等离子体主要以对流换热方式将能量传给钢水和四周环境,因此在熔化期应采用大电流长电弧操作;在熔池平稳期,应采用泡沫渣下大电流长电弧操作.
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