中间包感应加热的数值模拟-论文.pdf

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1、2014年6月钢铁研究Jun．2014·20·第42卷第3期ResearchonIron&SteelVo1．42No．3中间包感应加热的数值模拟丛林，张炯明，雷少武，李茂康(北京科技大学冶金与生态工程学院，北京1OOO83)摘要：为了研究通道式感应加热中间包的加热效率和流场的分布情况，对通道式感应加热中间包进行电磁场、流场、温度场耦合计算分析，在此基础上提出了1种新的弧形通道设计方式。计算得出：直线型通道式感应加热中间包在加热功率1000kw的情况下，升温速率可达2℃／rain；而弧形通道的设计加热效率更高，平均升温幅度比直线型通道高2～5℃，且死区面积减小，浇铸区温度分布更加均匀。关键词：感

2、应加热；中间包；数值模拟；流场；温度场中图分类号：TF777文献标识码：A文章编号：1001—1447(2014)03—0020—06NumericalsimulationontundishinductionheatingCONGLin，ZHANGJiongming，LEIShaowu，LIMaokang(SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Inordertostudytheheatingefficie

3、ncyandflowfielddistributionofchanneltypeinductionheatingtundish。theelectromagnetic—fluid—thermalcouplingfieldwascalculatedandanalyzed．Onthisfoundation，anewdesigntypeofcurvedchannelofinductionheatingtundishwasproposed．Thecalculationresultsindicatedthat，whentheheatingpowerwas1000kW，theheatingratecould

4、reach2℃／minforlinearchannelinductionheatingtundish·，andthenewdesignofcurvedchanneltypeofinductionheatinghadahigherinductionheatingefficiency，theaveragerangeoftemperaturerisewas2～5。Chigher，thedeadareawasdecreased。andthetemperaturedistributionincastingareawasmoreuniform．Keywords：inductionheating；tundi

5、sh；numericalsimulation；flowfield；thermalfield在连铸过程中，中间包会出现不同程度的热会出现10~20℃的温降，有感应加热钢水温降则损失，特别在浇注初期、换包和浇注末期会引起钢能够被控制在O～5。C以内，同时铸坯皮下夹杂和水较大的温降，不利于实现低过热度恒温浇注，进缩孔减少到原来的1／4～1／12[。而会影响铸坯质量，不利于稳定操作。因此，寻求随着企业对控制能耗的要求越来越高，近年来外部热源来补偿中间包钢水的温降开始越来越引出现了一些新的感应加热设计，包括将感应加热器起人们的重视。1983年，UedaTsunehiro等人Ⅲ1]外置在中间包壁外局部加热

6、钢水的横向磁通感应第1次提出了通道式中间包感应加热的概念。加热法l5]，线圈直接缠绕在中间包外壁对钢水进行MabuchiMasaki等人_2』研究发现，通道钢水经加加热的无芯感应加热法l6]，由于横向磁通式加热方热膨胀，进入浇铸区后由于密度差的存在受到浮式漏磁严重，无芯式加热磁感线要穿过包壁也会造力作用而向上流动，延长了钢水的平均停留时间，成能量损失，而通道式感应加热具有较高的功率因有利于夹杂物的去除。YutakaYoshii等人[3]对数和热效率，因此得到了更广泛的应用。干叶制铁所的感应加热中间包的应用效果进行检对于通道式感应加热中间包，通道要有足够测分析，结果表明在没有感应加热的情况下钢水

7、的长度才能满足加热的需求，而在生产实际中，由基金项目：国家自然科学基金资助项目(51174024)作者简介：丛林(1988一)，男，硕士生，主要从事连铸方面的研究。第3期丛林，等：中间包感应加热的数值模拟·25·1985，71(11)：1474—1481．4结语[4]NakatoH，NozakiT，HabuY．Newequipmentforimprovementofstainlesssteelca