電熔鎂熔坨冷卻凝固過(guò)程的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)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(guó)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(yīng)國(guó)。然而目前國(guó)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(zhǎng)期以來(lái)，生產(chǎn)過(guò)程幾乎缺乏控制手段，多憑經(jīng)驗(yàn)操作。資源利用率低、產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、出口混亂等問(wèn)題日漸嚴(yán)峻。所以，妥善解決我國(guó)菱鎂礦在開(kāi)采和利用中存在的問(wèn)題，同時(shí)提高我國(guó)菱鎂礦資源的利用水平和綜合

2、利用率，最終扭轉(zhuǎn)我國(guó)菱鎂礦資源浪費(fèi)嚴(yán)重的局面已刻不容緩。
　　本文建立了一個(gè)將宏觀傳熱、微觀形核與生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)相耦合的宏微觀統(tǒng)一模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)方鎂石凝固過(guò)程的數(shù)學(xué)物理描述。基于所建立的數(shù)學(xué)物理模型，利用Procast軟件對(duì)電熔鎂熔坨冷卻凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)以及微觀組織進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)熔坨整體溫度場(chǎng)變化以及晶粒生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行可視化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)果的可視化輸出，最終對(duì)晶粒微觀組織模擬結(jié)果進(jìn)行分析討論，分析冷卻強(qiáng)度、機(jī)械振動(dòng)等因

3、素對(duì)電熔鎂熔坨微觀組織的影響趨勢(shì)。與此同時(shí)提出了新的工藝流程方法，對(duì)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(xì)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(shì)。模擬結(jié)果表明，電熔鎂熔坨微觀組織形貌與外界冷卻強(qiáng)度以及機(jī)械振動(dòng)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(guò)冷度有利于柱狀晶的形成。而機(jī)械振動(dòng)不僅能夠改善熔坨與皮砂層