蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的数值模拟

作     者：王计敏 闫红杰 周孑民 李世轩 贵广臣 WANG Ji-min;YAN Hong-jie;ZHOU Jie-min;LI Shi-xuan;GUI Guang-chen

作者机构：中南大学能源科学与工程学院长沙410083 苏州新长光热能科技有限公司苏州215008 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2011年第21卷第9期

页      面：2242-2250页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：博士生创新基金资助项目(71131100034) 湖南省自然科学基金资助项目(07JJ4016) 

主　　题：蓄热式铝熔炼炉 熔炼过程 数值模拟 

摘      要：为了更好地研究和优化铝熔炼炉的性能,针对现有的蓄热式圆形铝熔炼炉,在建立合理的铝熔炼炉基本模型的基础上,通过耦合用户自定义熔化模型和氧化烧损模型,运用计算流体力学软件FLUENT实现燃烧空间和熔池的耦合物理场的数值模拟。着重研究不同固液区和不同孔隙率对铝及铝合金熔炼过程的影响。结果表明,该模型较好地反映铝熔炼炉的熔炼现象,可运用该模型进行铝熔炼炉熔炼过程工艺参数的优化研究。同时获得了固液区和孔隙率对熔炼参数影响规律:铝液温度在固液区上升缓慢,而离开固液相线时,铝液温度上升速度加快,炉膛温度和氧化层质量随着熔炼时间分别呈周期性增加和呈抛物线增加;随着氧化层厚度的增加,铝液温度随着孔隙率的增加而增加变得缓慢。