電熔鎂熔坨冷卻凝固過程的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著市場經(jīng)濟的不斷進步，菱鎂礦相關(guān)產(chǎn)業(yè)也日漸受到重視，尤其在冶金工業(yè)中，電熔鎂砂是生產(chǎn)耐火材料的必需原料。我國因品質(zhì)優(yōu)良的菱鎂礦資源豐富，已經(jīng)成為世界最大的電熔鎂砂生產(chǎn)和供應國。然而目前國內(nèi)電熔鎂生產(chǎn)技術(shù)工藝落后，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃管理，長期以來，生產(chǎn)過程幾乎缺乏控制手段，多憑經(jīng)驗操作。資源利用率低、產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、出口混亂等問題日漸嚴峻。所以，妥善解決我國菱鎂礦在開采和利用中存在的問題，同時提高我國菱鎂礦資源的利用水平和綜合

2、利用率，最終扭轉(zhuǎn)我國菱鎂礦資源浪費嚴重的局面已刻不容緩。
　　本文建立了一個將宏觀傳熱、微觀形核與生長動力學相耦合的宏微觀統(tǒng)一模型，實現(xiàn)對方鎂石凝固過程的數(shù)學物理描述。基于所建立的數(shù)學物理模型，利用Procast軟件對電熔鎂熔坨冷卻凝固過程中的溫度場以及微觀組織進行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬結(jié)果對熔坨整體溫度場變化以及晶粒生長過程進行可視化處理，實現(xiàn)對結(jié)果的可視化輸出，最終對晶粒微觀組織模擬結(jié)果進行分析討論，分析冷卻強度、機械振動等因

3、素對電熔鎂熔坨微觀組織的影響趨勢。與此同時提出了新的工藝流程方法，對電熔氧化鎂整體裝置的效率提高、余熱利用、廢氣回收等起到了較為積極的作用。
　　由于在工業(yè)生產(chǎn)制造中，等軸晶細小，柱狀晶粗大的電熔鎂熔坨晶體更加受到青睞，改變微觀組織形貌是電熔鎂砂發(fā)展的必然趨勢。模擬結(jié)果表明，電熔鎂熔坨微觀組織形貌與外界冷卻強度以及機械振動等外界干擾因素有關(guān)，在其他條件不變的情況下，較大的過冷度有利于柱狀晶的形成。而機械振動不僅能夠改善熔坨與皮砂層