20kg鎂合金熔煉爐底吹氬攪拌的數(shù)值模擬研究.pdf

1、鎂合金是目前世界上最輕的商用金屬材料，與其它材料相比鎂合金具有一系列優(yōu)點(diǎn)：如密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減振、降噪能力強(qiáng)、電磁屏蔽性能優(yōu)異、液態(tài)性能優(yōu)越、易于回收利用等。由于航天工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)等對(duì)鎂合金質(zhì)量的要求日益提高，使其精煉工藝不斷更新?lián)Q代，其中向熔煉爐坩堝中噴吹氬氣，對(duì)鎂合金熔液進(jìn)行攪拌、凈化的技術(shù)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已有研究先例]。本論文既是針對(duì)熔煉爐坩堝內(nèi)噴吹氬氣攪拌效果的初步探討性研究工作。
　　 首先通過(guò)對(duì)坩堝內(nèi)鎂合金

2、熔液及氣體流動(dòng)原理的分析，采用混合模型建立了熔池內(nèi)兩相流的三維描述方程，其中鎂合金熔液流動(dòng)及氣體流動(dòng)的湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε的模型。
　　 然后，用FLUENT商業(yè)軟件對(duì)坩堝內(nèi)鎂合金熔液噴吹氬氣的流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行模擬，研究結(jié)果表明：底吹氬氣攪拌時(shí)熔池內(nèi)形成循環(huán)流。隨著吹氣量的增加，熔池?cái)嚢璩潭戎饾u加強(qiáng)。經(jīng)多次、反復(fù)模擬發(fā)現(xiàn)：中心底吹氬氣優(yōu)于偏吹及雙吹；從噴吹攪拌均勻性角度分析，坩堝細(xì)長(zhǎng)比接近一為宜；依據(jù)低耗、高效攪拌原理，氬氣噴吹量