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大方坯连铸电磁搅拌数值模拟与工业应用研究的开题报告
一、研究背景
随着现代工业的迅速发展，越来越多的钢铁企业采用大方坯连铸技术生产高品质铁钢材。然而，在大方坯连铸过程中，容易出现内部缺陷和不均匀性，影响铁钢材的质量和性能。因此，如何提高大方坯连铸过程中的均匀性和质量成为了研究的热点问题。
电磁搅拌技术是一种通过外加磁场搅拌金属液，消除流动不均匀性的方法。研究表明，通过在大方坯连铸过程中施加电磁搅拌，可以显著提高铁钢材的质量和性能。因此，针对大方坯连铸过程中的内部流动特点和电磁搅拌技术的应用，进行数值模拟和工业应用研究具有重要意义。
二、研究目标
本研究旨在通过数值模拟和工业应用研究，探究大方坯连铸电磁搅拌技术的内部流动特点和优化方案，提高铁钢材的均匀性和质量。
具体研究目标包括：
1.建立大方坯连铸电磁场数值模拟模型，分析电磁场的分布和作用机理。
2.建立大方坯连铸流动数值模拟模型，研究内部流动特点和流动不均匀性对铁钢材质量的影响。
3.分析不同电磁参数对大方坯连铸的影响，确定最佳电磁参数组合方案。
4.在实际生产中应用电磁搅拌技术，验证数值模拟结果的可靠性和有效性。
三、研究内容
1.大方坯连铸电磁场数值模拟模型的建立和验证
(1)根据连铸区域特点，建立大方坯连铸电磁场数值模拟模型。
(2)采用有限元数值模拟方法，分析电磁场的分布和作用机理。
(3)对数值模拟结果进行验证，确保模型的准确性和可靠性。
2.大方坯连铸流动数值模拟模型的建立和验证
(1)根据大方坯连铸流动特点，建立数值模拟模型。
(2)分析内部流动特点和流动不均匀性对铁钢材质量的影响。
(3)对数值模拟结果进行验证，确保模型的准确性和可靠性。
3.不同电磁参数对大方坯连铸的影响研究
(1)采用数值模拟方法分析不同电磁参数对大方坯连铸的影响，包括电磁力的大小、方向和频率等因素。
(2)确定最佳电磁参数组合方案，以提高铁钢材的均匀性和质量。
4.实际生产中电磁搅拌技术的应用研究
(1)在实际生产中应用电磁搅拌技术，研究其在大方坯连铸过程中的效果和实用性。
(2)对实际生产中的数据进行统计和分析，验证数值模拟结果的可靠性和有效性。
四、研究方法
1.建立大方坯连铸电磁场和流动数值模拟模型，采用有限元数值模拟方法分析电磁场和流动特点，并对数值模拟结果进行验证。
2.采用专业软件进行电磁场和流动数值模拟，如ANSYS、Fluent等。
3.通过实验室小试和现场生产验证，研究电磁搅拌技术在大方坯连铸生产中的效果和实用性。
四、预期成果
1.建立大方坯连铸电磁场和流动数值模拟模型，分析内部流动特点和电磁场对铁钢材质量的影响。
2.确定最佳电磁参数组合方案，以提高铁钢材的均匀性和质量。
3.在实际生产中应用电磁搅拌技术，验证数值模拟结果的可靠性和有效性。
4.产生有关大方坯连铸电磁搅拌技术的研究结果和技术指导，为钢铁企业的生产实践提供科学依据和技术支持。