Vol.17 No.2 郭鸿志等：DC-EAF熔池电磁场的数值模拟 173 图4为20kA电流的直流炉熔池内洛仑兹力的分布.洛仑兹力主要在电弧与底电极中 间的区域起作用，在侧壁至R/2区域影响甚微，其值要小1~2个数量级，电弧下部区 域的洛仑兹力很大，这一区域的洛仑兹力有使钢液向下流动的趋势·而底电极附近的洛 仑兹力有使钢液向上流动的趋势.计算结果及图4都表明，在r∈[2R/3,R]的区域洛仑 兹力可以忽略不计· 一 95N/m3 }、·········1 w Ji23年3678910ii231415167181920 9 图4洛仑兹力F的分布(1，=20kA,r,=0.7m) 4结论 (1)建立了30t底电极直流电弧炉熔池电磁场数学模型， (2)研制开发了30t底电极直流电弧炉电磁场计算软件，并且对各种容量的底电极 直流电弧炉具有通用性， (3)计算了熔池内磁场强度H,电流密度J、J,及洛仑兹力F、F,的分布，并研 究其分布规律，结果表明：电流密度与洛仑兹力主要集中在电弧与底电极之间的区域， 在侧壁至R/2的区域，电流密度和洛仑兹力要小1~2个数量级，可以忽略不计· 参考文献 1 Spalding D B,et al.Heat and Mass Transfer in Recirculating Flows.London and New York: Academic Press,1969.56 个个个个个个个个个心个个个个也个价“个心个个个心常有心常喻个个个个个分个个个价 (上接124页) 3陶晋，煤基直接还原铁生产现状与发展.世界金属导报，1994.第25期 4 Delport H M.Corex Prucess.Ironmaking and Steelmaking,1992.19(3):183 5周渝生，杨天钧等·高炉氧煤强化炼铁工艺的开发·北京科技大学学报，1993,153)：3vo l . 17 N b . 2 郭鸿 志等 : D C 一 E A F 熔池 电磁 场 的数 值模 拟 · 1 73 · 图 4 为 2 0 k A 电流 的 直 流 炉 熔池 内洛 仑兹 力 的 分布 . 洛 仑 兹力 主 要在 电弧 与底 电极 中 间 的 区 域起作用 , 在 侧 壁 至 R / 2 区 域影 响 甚 微 , 其值要 小 1 一 2 个 数量 级 . 电弧 下 部 区 域 的洛仑兹 力很 大 , 这 一 区 域 的 洛 仑 兹 力有 使钢 液 向下 流 动 的趋 势 . 而 底 电极 附 近 的 洛 仑 兹 力 有 使钢 液 向上 流 动 的 趋 势 . 计算 结 果 及 图 4 都表 明 , 在 : 任 2[ R / 3 , R 』的 区域 洛 仑 兹 力 可 以 忽 略 不 计 . 三1r 1 自, :. 一 95 N /m , 月 了`., . 碑` 古 沙 了 , 了 / 了 右 。. ù叭日Z J i 盛 j 气 气 、 “ ~ .口 ~ 7 8 二9 10 11 , . 8 ’, , , 认 . 几 _ ,- _“ _ _巴 , · 9 i 乙 i j i 斗 I , 16 1 7 1 8 19 2 0 ó十4 ù`5 卜卜6 图 4 洛 仑兹 力 F 的分 布 (几= 20 k A , r 、 = 0.7 m ) 4 结论 ( l) 建 立 了 30 t 底 电极 直 流 电弧 炉 熔 池 电磁 场数 学 模 型 . ( 2) 研制 开 发 了 30 t 底 电极 直 流 电弧 炉 电磁 场计算 软 件 , 并 且 对各 种 容 量 的 底 电 极 直 流 电 弧 炉 具有 通 用 性 . (3 ) 计算 了熔 池 内磁 场 强 度 H 。 , 电 流 密 度 丈 、 rJ 及 洛 仑 兹 力 凡 、 F r 的 分 布 , 并 研 究 其分布 规 律 . 结 果 表 明 : 电 流 密 度 与 洛 仑 兹 力 主 要 集 中 在 电 弧 与 底 电 极 之 间 的 区 域 , 在 侧壁 至 R / 2 的 区 域 , 电 流 密度 和 洛 仑 兹 力 要 小 1 一 2 个 数 量 级 , 可 以 忽 略 不 计 . 参 考 文 献 S P a ld i n g D B , · A c a d e而 e P r es s , e t a l . H e a t a n d M a s s T r a n s fe r i n R e c i r c ul a t i n g F l o WS . L o n d o n a n d N e w Y o r k : 19 69 . 56 (上 接 1 2 4 页 ) 陶晋 . 煤 基直 接还 原 铁生 产 现状 与 发展 . 世界 金 属导 报 , 1 9 4 . 第 25 期 D e lP o r t 周渝 生 , H M . C o r e x P r u ces s . I r o n m a k i n g a n d S t e e l m a k i n g , 1 99 2 , 19 (3) : 杨天 钧等 . 高 炉 氧 煤强 化炼 铁工 艺 的 开 发 . 北京 科 技大 学学 报 , 1 8 3 199 3 , 1 5( 3) :