مدلسازی حذف الکترومغناطیسی آخال به صورت پیوسته از مذاب فلزات

نویسندگان

1 قطب علمی مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

2 مرکز فرایندهای فلزات مک‌گیل، دانشگاه مک‌گیل، مونترال، کانادا

چکیده

در این مقاله، یک مدل ریاضی سه بعدی برای شبیه‌سازی حذف الکترومغناطیسی پیوسته آخال از مذاب فلزات توسعه یافته و معرفی شده است. این مدل شامل محاسبه نیروی الکترومغناطیس و جریان سیال در حضور نیروی الکترومغناطیس است. نتایح محاسبات میدان سرعت مذاب و نیروی الکترومغناطیس برای محاسبه مسیر حرکت ذرات آخال در مذاب فلزات مورد استفاده قرار گرفت. مدل توسعه یافته برای شبیه‌سازی حذف آخال از مذاب منیزیم در شرایط مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعات پارامتری به منظور بررسی تاثیر عوامل مختلف نظیر چگالی شار مغناطیسی، اندازه آخال و سرعت مذاب بر راندمان حذف آخال صورت گرفته است. به منظور مشاهده تاثیر نیروی الکترومغناطیس بر حرکت ذرات آخال و نیز ارزیابی مدل توسعه یافته، یک مدل فیزیکی طراحی و ساخته شد. نتایج تجربی حاصل از مدل فیزیکی برای مسیر حرکت آخال و نیز راندمان حذف آخال بیانگر دقت قابل قبول مدل ریاضی بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of Continuous Electromagnetic Removal of Inclusions from Molten Metals

نویسندگان [English]

  • M. Reza Afshar 1
  • M. R. Aboutalebi 1
  • M. Isac 2
  • R.I.L. Guthrie 2
1 Center of Excellence for Advanced Materials and Processing (CEAMP), School of Materials and Metallurgical Engineering, Iran University of Science and Technology (IUST), Tehran, Iran
2 McGill Metals Processing Centre (MMPC), McGill University, Montreal, Canada
چکیده [English]

In this research, a 3-D mathematical model is developed for simulating electromagnetic continuous removal of inclusions from molten metals. The model includes the computation of electromagnetic force field and fluid flow in the presence of electromagnetic forces. The results of flow field together with electromagnetic force field were further used for calculating the trajectory of inclusions in the molten metal. Parametric studies were performed to evaluate the effects of various parameters such as magnetic field intensity, inclusion size, and fluid velocity on inclusion removal efficiency in molten magnesium. In order to verify the mathematical model and visualize the trajectories of particles in the melt flow under electromagnetic force, a physical model was constructed. The predicted particle trajectories and separation in the physical model were compared with those obtained from experiments, which showed a relatively good agreement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electromagnetic refining
  • Electromagnetic force
  • Mathematical modeling
  • Physical simulation
  • Metal refining
  • Inclusions
  • Magnesium

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی