吕国强
,
马文会
,
王华
,
魏奎先
,
杨玺
,
罗涛
,
薛海洋
材料热处理学报
用Multi-physics Comsol软件对工业硅真空感应精炼过程的电磁场和流场进行了数值模拟,定量研究了精炼过程熔池中电磁场和流场动态分布特征.结果表明:磁感应强度集中在线圈高度范围的区域,在径向由表及里衰减;电源输入频率对硅熔体的流场分布和流速都有显著影响,电流密度增大会明显增大搅拌速度;当频率为3000 Hz时,硅熔体表现为先从坩埚内壁向下再由坩埚中心向上隆起然后流向四周的循环流动特征,流场内部存在上下两个涡核,搅拌形成的这种循环流动有利于传热和杂质元素向硅熔体表面迁移和挥发.
关键词:
工业硅
,
真空感应精炼
,
速度分布
,
数值模拟
吕国强
,
马文会
,
杨玺
,
罗涛
,
薛海洋
材料热处理学报
用Multi-physics Comsol软件对工业硅真空感应精炼过程的温度场进行了二维数值模拟和分析,定量研究了精炼过程熔池中温度场动态分布特征.结果表明:精炼过程中熔池中存在不均匀的温度场,温度梯度随时间和空间位置发生变化,在保温阶段熔池底部和表面温差最大值为382 K.精炼过程中硅料熔化前后的温度分布明显不同,硅料熔化后电磁搅拌形成的热流场和熔池表面向外的热辐射对精炼过程熔池中温度分布产生了重要影响.
关键词:
工业硅
,
真空感应精炼
,
温度场
,
数值模拟
甘传海
,
方明
,
张磊
,
邱实
,
李锦堂
,
姜大川
,
温书涛
,
谭毅
,
罗学涛
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64177-8
研究冶金级硅低速定向凝固过程中杂质铁的再分布。采用ICP-MS检测铁的浓度，绘制铁在固相、液相、晶界和晶体生长方向上的浓度示意图。铁浓度在固、液相中具有明显差异。依据质量守恒定理，计算得出溶质边界层约为4 mm，铁的有效分凝系数约为2.98×10?4。在低速凝固条件下，铁容易偏析聚集在晶界。在生长方向上，由于低速凝固，铁浓度在硅锭86%高度以下几乎恒定，不完全符合Scheil方程规律。讨论了对流对铁再分布的影响，对流“死区”对铁再分布具有重要影响。
关键词:
定向凝固
,
冶金级硅
,
再分布
,
铁
,
晶界
