| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-18页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第14-15页 |
| 1.2 课题的研究目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.3 课题的主要研究内容及方法 | 第16-17页 |
| 1.4 论文的主要创新点 | 第17-18页 |
| 第2章 文献综述 | 第18-53页 |
| 2.1 电渣重熔的概述 | 第18-27页 |
| 2.1.1 电渣重熔的基本原理 | 第18-19页 |
| 2.1.2 电渣重熔的基本特点 | 第19页 |
| 2.1.3 电渣重熔的发展及现状 | 第19-27页 |
| 2.2 电渣重熔用渣系的研究现状 | 第27-31页 |
| 2.2.1 电渣重熔过程中渣系的主要作用 | 第27-28页 |
| 2.2.2 电渣重熔用渣系的分类和常见渣系 | 第28-31页 |
| 2.2.3 抽锭式电渣重熔用渣系的研究 | 第31页 |
| 2.3 电渣重熔数值模拟研究现状 | 第31-36页 |
| 2.3.1 国外对电渣重熔数值模拟的研究 | 第32-34页 |
| 2.3.2 国内对电渣重熔数值模拟的研究 | 第34-36页 |
| 2.4 电渣重熔凝固过程组织模拟及研究现状 | 第36-39页 |
| 2.4.1 钢锭和连铸坯凝固组织模拟的研究进展 | 第36-38页 |
| 2.4.2 电渣重熔钢锭凝固组织模拟的研究进展 | 第38-39页 |
| 2.5 空心钢锭生产技术的发展及现状 | 第39-51页 |
| 2.5.1 有芯铸造法 | 第39-42页 |
| 2.5.2 无芯铸造法 | 第42页 |
| 2.5.3 离心浇注法 | 第42-43页 |
| 2.5.4 电渣重熔法 | 第43-49页 |
| 2.5.5 空心电渣钢锭用于制造大型空心锻件的必要性 | 第49-51页 |
| 2.6 文献总结和评述 | 第51-53页 |
| 第3章 抽锭式电渣重熔空心锭用渣系的研究 | 第53-66页 |
| 3.1 抽锭式电渣重熔空心钢锭用渣系开发原则 | 第53-55页 |
| 3.2 设计和研究的渣系 | 第55页 |
| 3.3 渣系物性测试、计算及结果分析 | 第55-65页 |
| 3.3.1 渣系熔化温度特性的测试 | 第56-58页 |
| 3.3.2 渣系黏度的测定 | 第58-61页 |
| 3.3.3 渣系密度的计算 | 第61-62页 |
| 3.3.4 渣系光学碱度的计算 | 第62-64页 |
| 3.3.5 渣系电导率的计算 | 第64-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 电渣重熔空心钢锭过程多场耦合的数学模拟 | 第66-112页 |
| 4.1 基本假设 | 第66页 |
| 4.2 控制方程组 | 第66-72页 |
| 4.2.1 电磁场控制方程 | 第66-67页 |
| 4.2.2 渣池的流动方程 | 第67-68页 |
| 4.2.3 渣池对流传热方程 | 第68-69页 |
| 4.2.4 钢锭的导热方程 | 第69页 |
| 4.2.5 钢锭的内热源处理 | 第69-72页 |
| 4.3 边界条件 | 第72-76页 |
| 4.3.1 电磁场边界条件 | 第72-73页 |
| 4.3.2 传热边界条件 | 第73-75页 |
| 4.3.3 流场边界条件 | 第75-76页 |
| 4.4 模拟流程及思路 | 第76-77页 |
| 4.5 实验室工艺条件下的模拟与模型验证 | 第77-90页 |
| 4.5.1 电磁场的计算结果 | 第78-81页 |
| 4.5.2 流场和温度场的计算结果 | 第81-82页 |
| 4.5.3 模型验证 | 第82-83页 |
| 4.5.4 不同工艺参数对钢锭温度场的影响 | 第83-90页 |
| 4.5.4.1 渣池深度 | 第83-86页 |
| 4.5.4.2 电极插入深度 | 第86-88页 |
| 4.5.4.3 电极布置 | 第88-90页 |
| 4.5.5 最优工艺参数 | 第90页 |
| 4.6 工业现场试验条件下的模拟与验证 | 第90-110页 |
| 4.6.1 电磁场的计算结果 | 第92-94页 |
| 4.6.2 流场和温度场的计算结果 | 第94-96页 |
| 4.6.3 模型验证 | 第96-97页 |
| 4.6.4 不同工艺参数对电渣重熔空心钢锭过程的影响 | 第97-109页 |
| 4.6.4.1 渣池深度 | 第98-100页 |
| 4.6.4.2 电极插入深度 | 第100-101页 |
| 4.6.4.3 电极布置 | 第101-105页 |
| 4.6.4.4 不同供电方式 | 第105-109页 |
| 4.6.5 最优工艺参数 | 第109-110页 |
| 4.7 本章小结 | 第110-112页 |
| 第5章 电渣重熔空心钢锭凝固组织的数值模拟 | 第112-146页 |
| 5.1 基本原理和基本假设 | 第112-113页 |
| 5.1.1 基本原理 | 第112页 |
| 5.1.2 基本假设 | 第112-113页 |
| 5.2 控制方程 | 第113-115页 |
| 5.2.1 传热模型 | 第113-114页 |
| 5.2.2 形核模型 | 第114页 |
| 5.2.3 枝晶生长模型 | 第114页 |
| 5.2.4 溶质扩散模型 | 第114-115页 |
| 5.3 模拟流程 | 第115-116页 |
| 5.4 ZG06Cr13Ni4Mo实心钢锭模型的建立及相关参数的计算 | 第116-122页 |
| 5.4.1 模型建立 | 第116-117页 |
| 5.4.2 初始条件及边界条件 | 第117-118页 |
| 5.4.3 材料物性参数的计算 | 第118-120页 |
| 5.4.4 形核参数的计算 | 第120-121页 |
| 5.4.5 二次枝晶间距(SDAS)的计算 | 第121-122页 |
| 5.5 ZG06Cr13Ni4Mo实心钢锭凝固组织模拟结果及验证 | 第122-128页 |
| 5.5.1 钢锭凝固过程模拟结果 | 第122-123页 |
| 5.5.2 ZG06Cr13Ni4Mo实心钢锭凝固模型验证 | 第123-128页 |
| 5.5.2.1 金属熔池形状及枝晶生长形貌 | 第124-125页 |
| 5.5.2.2 二次枝晶间距 | 第125-128页 |
| 5.6 Mn18Cr18N空心钢锭模型的建立及相关参数的计算 | 第128-134页 |
| 5.6.1 模型建立 | 第128-129页 |
| 5.6.2 初始条件及边界条件 | 第129-131页 |
| 5.6.3 材料物性参数的计算 | 第131-133页 |
| 5.6.4 形核参数的计算 | 第133-134页 |
| 5.7 Mn18Cr18N空心钢锭凝固组织模拟结果及模拟验证 | 第134-138页 |
| 5.7.1 钢锭纵截面凝固过程模拟结果 | 第134-136页 |
| 5.7.2 Mn18Cr18N空心钢锭凝固模型验证 | 第136-138页 |
| 5.7.2.1 金属熔池形状及枝晶生长形貌 | 第136-137页 |
| 5.7.2.2 二次枝晶间距 | 第137-138页 |
| 5.8 工艺参数对空心钢锭凝固组织的影响 | 第138-144页 |
| 5.8.1 熔化速度 | 第139-140页 |
| 5.8.2 结晶器冷却条件 | 第140-142页 |
| 5.8.3 钢锭底部冷却条件 | 第142-143页 |
| 5.8.4 最优工艺参数 | 第143-144页 |
| 5.9 本章小结 | 第144-146页 |
| 第6章 电渣重熔高氮护环空心钢锭的实验研究 | 第146-167页 |
| 6.1 抽锭式电渣重熔制备空心钢锭的原理 | 第146页 |
| 6.2 抽锭式电渣重熔空心钢锭的实验 | 第146-148页 |
| 6.2.1 实验设备 | 第146-147页 |
| 6.2.2 自耗电极 | 第147页 |
| 6.2.3 渣料及化渣 | 第147-148页 |
| 6.2.4 实验步骤 | 第148页 |
| 6.3 电渣重熔空心钢锭表面质量的研究 | 第148-155页 |
| 6.3.1 供电制度对表面质量的影响 | 第149-150页 |
| 6.3.2 渣系对表面质量的影响 | 第150-151页 |
| 6.3.3 抽锭速度与熔速的匹配对表面质量的影响 | 第151-155页 |
| 6.3.4 最优工艺参数 | 第155页 |
| 6.4 电渣重熔空心钢锭宏观组织的研究 | 第155-157页 |
| 6.4.1 实验研究方案 | 第155-156页 |
| 6.4.2 低倍组织形貌分析 | 第156-157页 |
| 6.5 电渣重熔空心钢锭成分及微观组织的研究 | 第157-164页 |
| 6.5.1 实验研究方案 | 第157-158页 |
| 6.5.2 化学成分及气体含量研究 | 第158-159页 |
| 6.5.3 定量金相 | 第159-160页 |
| 6.5.4 夹杂物成分及元素分析 | 第160-162页 |
| 6.5.5 枝晶形貌分析 | 第162-164页 |
| 6.6 Mn18Cr18N护环锻件的试制 | 第164页 |
| 6.7 本章小结 | 第164-167页 |
| 第7章 电渣重熔空心钢锭的工业试验研究 | 第167-177页 |
| 7.1 制备空心钢锭的抽锭式电渣重熔设备 | 第167-169页 |
| 7.2 抽锭式电渣重熔制备空心钢锭关键技术的研究 | 第169-171页 |
| 7.2.1 结晶器 | 第169页 |
| 7.2.2 自耗电极 | 第169-170页 |
| 7.2.3 液面检测 | 第170-171页 |
| 7.3 抽锭式电渣重熔空心钢锭工艺的研究 | 第171-176页 |
| 7.3.1 渣系对空心钢锭表面质量的影响 | 第171-173页 |
| 7.3.2 供电参数和渣池深度对空心钢锭表面质量的影响 | 第173-174页 |
| 7.3.3 导电结晶器对空心钢锭表面质量的影响 | 第174-175页 |
| 7.3.4 最优工艺 | 第175-176页 |
| 7.4 本章小结 | 第176-177页 |
| 第8章 结论 | 第177-179页 |
| 参考文献 | 第179-186页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第186-188页 |
| 致谢 | 第188-189页 |
