工业硅炉电磁场和温度场的数值模拟

董艳奇^1,2，马文会^1,3,2，魏奎先^1,2，杨玺¹，杨兴卫³

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院2. 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室3. 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

摘 要：建立了一台12.5 MW的三维矿热炉有限元模型,并着重优化了坩埚区和熔池模型的设计,对矿热炉内的电流密度、焦尔热场以及温度场做了全局化的有限元模拟,并探究了不同电弧高度和炉料比电阻对炉内温度场的影响.结果表明:三相交流电产生的集肤效应和邻近效应对电极内的电流密度分布有显著影响;且数值模拟的温度场分布与实地测量的结果吻合良好,能够充分地证明计算结果的准确性;电弧高度和炉料比电阻对炉内最高温度及熔体中心点的温度有重要影响.

关键词：工业硅;矿热炉;数值模拟;