Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2021
Идентификатор DOI: 10.24160/0013-5380-2021-3-65-72
Ключевые слова: electrometallurgy, electromagnetic refining, numerical simulation, Melt refining, equivalent circuit parameters, electromagnetic characteristics, электрометаллургия, электромагнитное рафинирование, численное моделирование, рафинирование расплавов, параметры схемы замещения, электромагнитные характеристики
Аннотация: Проводится численное моделирование электромагнитных процессов в установке электромагнитного рафинирования алюминиевого расплава с кондукционным возбуждением тока в расплаве. Численный расчет проводится с помощью конечно-элементного программного комплекса Maxwell. На основе численных расчетов определены параметры схемы замещения устПоказать полностьюановки и основные электромагнитные характеристики. Из распределения объемных электромагнитных сил в расплаве получены значения предельных скоростей миграции частиц различного диаметра. Таким образом, рабочие напряжения в зависимости от значений тока и контактного сопротивления лежат в диапазоне от 0,1 до 6 В. Подогрев металла в желобе посредством кондукционного подвода электрической энергии в исследуемой системе может быть использован только совместно с другим видом нагрева. При рабочих токах во вторичной цепи, больших 2000 А, предельные скорости миграции частиц с диаметром 30-50 мкм составляют 1-4 мм/с. Значит, в исследуемой установке можно добиться эффективного удаления примесей диаметром 30 мкм и выше. При токе во вторичной цепи меньше 1500 А направление миграции частицы определяется силой всплытия, которая также определяет процесс естественной седиментации частиц (малоэффективной). The electromagnetic processes in an apparatus for electromagnetically refining aluminum melt with conduction excitation of current in the melt are simulated. The numerical calculation is carried out using the Maxwell finite element software package. Based on numerical calculations, the equivalent circuit parameters and the main electromagnetic characteristics of the apparatus are determined. From the distribution of bulk electromagnetic forces in the melt, the terminal velocities for particles of different diameters are obtained. It is shown that the operating voltages are in the range from 0.1 to 6.0 V depending on the current and contact resistance values. The preheating of metal in the trough by conductive supply of electricity in the system under study can only be used jointly with another kind of heating. With the operating currents in the secondary circuit higher that 2000 A, the terminal velocities of particles 30- 50 m in diameter are in the range 1-4 mm/s. This means that efficient removal of impurity particles with a diameter of 30 m or larger can be achieved in the apparatus under study. With the secondary circuit current less than 1500 A, the particle migration direction is governed by the buoyancy force, which also governs the (inefficient) natural particle sedimentation process.
Журнал: Электричество
Выпуск журнала: № 3
Номера страниц: 65-72
ISSN журнала: 00135380
Место издания: Москва
Издатель: Российская академия наук, Отделение физико-технических проблем энергетики РАН, Федерация энергетических и электротехнических обществ