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在电磁软接触连铸过程中,铸锭是在电磁场、温度场、流场等复杂三维场的综合作用下凝固的。其中,温度场和流场的产生很大程度上受到电磁场的影响。因此,了解软接触结晶器内部电磁场分布对于进一步优化设计十分重要。
本论文以圆坯电磁软接触连铸结晶器的三维交变磁场为研究对象,对其内部磁感应强度及电磁力分布进行了分析,讨论了切缝处磁感应强度与电磁力之间的关系,数值模拟结果表明,磁场主要分布在结晶器及其附近区域,磁感应强度最大值在切缝处,并且以切缝中心为对称分布;钢液部分结晶器切缝处的电磁力大于结晶器分瓣体中心处的电磁力,电磁力指向钢液中心。
同时本论文也对在改变结晶器参数、钢液液面高度、感应线圈参数和电源参数等情况下,对磁感应强度在切缝处纵向上分量的绝对值|Bz|分布进行了系统分析。结果表明,在结晶器内切缝处,|Bz|随着结晶器的切缝宽度的增加而增加;随着切缝长度的增加,|Bz|也相应增加,且在钢液作用范围增大;随着结晶器壁厚的增加,|Bz|相应减小;|Bz|随切缝数目的增加而增加,但是随着切缝数目的增加其增幅逐渐减少;钢液液面位于感应线圈中心位置时,|Bz|最大;安匝数不变的情况下,|Bz|随着感应线圈匝数的减少而增加;当感应线圈匝间距大时|Bz|要比匝间距小时产生的|Bz|相对小一些;切缝处|Bz|随感应线圈内电流强度的增加呈线性增加,随频率的增加而减小。