直流电弧炉钢棒式底电极传热与流动数学模型

杜朝辉¹，欧阳华¹，王平阳¹，刘晓²，袁锋¹

(1.上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200030;
2.宝山钢铁股份有限公司技术中心,上海,201900)

摘要: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.

关键词:直流电弧炉; 底电极; 固-液传热模型; 电磁力;

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