不同电流模式下电渣重熔的电磁特性

摘要

为了深入探究导电结晶器电渣重熔和传统电渣重熔的电磁特性，求解了简化的Maxwell方程，并分析了交流电流和直流电流下两种电渣重熔装置内磁场、电流密度、电磁力和焦耳热的分布.结果表明：两种电渣重熔装置的磁场、电流密度、电磁力和焦耳热均呈轴对称分布；随着电流频率的增加，趋肤效应变得更为明显，电极和金属熔池处的焦耳热比渣池处的焦耳热高3个数量级；两种装置下的电极/渣池界面、渣池/金属熔池界面均为等电势面，渣池的等效电阻比电极与金属熔池的等效电阻低3个数量级；当电流频率为100 Hz时，传统电渣重熔电磁力和焦耳热的最大值分别为1 220N/m³和7.15×10～7 W/m³,导电结晶器电渣重熔电磁力和焦耳热的最大值分别为586 N/m³和7.54×10～7 W/m³.

关键词

电渣重熔 / 导电结晶器 / 电磁场 / 焦耳热 / 等效电路