[发明专利]一种直流电弧炉结构设计方法

说明书

本公开提供了一种直流电弧炉结构设计方法，该设计方法包括：建立直流电弧炉的可编辑三维模型，三维模型包括多个可编辑预设结构参数，通过编辑预设结构参数，可建立出不同结构的直流电弧炉的三维模型；建立直流电弧炉的三维模型的仿真计算方法，通过仿真计算方法能够确定三维模型的性能参数；根据建立不同结构的直流电弧炉的三维模型方法与仿真计算方法确定出仿真软件；确定结构参数后，通过仿真软件建立流电弧炉的设计三维模型，进行电磁场仿真计算与多物理场耦合仿真计算，并确定设计三维模型的性能参数；判断确定的设计三维模型的性能参数是否处于预设范围内；若性能参数处于预设范围内，则判断结构参数合理。

技术领域

本公开涉及电弧炉技术领域，具体而言，涉及一种直流电弧炉结构设计方法。

背景技术

直流电弧炉是利用电极和炉料间产生的电弧来发热，从而达到熔炼的目的。可用来熔炼钢或合金以及有色金属。直流电弧炉电弧稳定且集中，熔池搅拌良好，炉内温度分布均匀，炉衬侵蚀量少；电流和电压波动小、对电网的冲击减少，电缆寿命随之延长。

在现有技术方案中，通过基于多物理场耦合计算的方法设计直流电弧炉时，建模方法扩展性差，包含大量的重复性工作，耗时耗力，没法对关键参数进行优化。如金属层厚度发生变化，所有建模工作则需依次重新操作才可完成建模过程。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种直流电弧炉结构设计方法，只需要输入所需的参数即可自动化生成三维模型，极大地缩短建模时间，降低建模工作量、提高效率。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种直流电弧炉结构设计方法，该直流电弧炉结构设计方法包括：

建立直流电弧炉的可编辑三维模型，所述三维模型包括多个可编辑预设结构参数，通过编辑所述预设结构参数，可建立出不同结构的直流电弧炉的三维模型；

建立所述直流电弧炉的三维模型的仿真计算方法，通过所述仿真计算方法能够确定所述三维模型的性能参数；

根据建立不同结构的直流电弧炉的三维模型方法与所述仿真计算方法确定出仿真软件；

确定结构参数后，通过所述仿真软件建立流电弧炉的设计三维模型，进行电磁场仿真计算与多物理场耦合仿真计算，并确定所述设计三维模型的性能参数；

判断确定的所述设计三维模型的性能参数是否处于预设范围内；

若所述性能参数处于所述预设范围内，则判断所述结构参数合理。

在本公开的一种示例性实施例中，所述设计方法还包括：

若所述性能参数不处于所述预设范围内，则判断所述结构参数不合理。

在本公开的一种示例性实施例中，所述设计方法还包括：

当所述性能参数不处于所述预设范围内，根据所述性能参数对所述结构参数进行优化处理。

在本公开的一种示例性实施例中，建立所述直流电弧炉的三维模型的仿真计算方法，包括：

确定对所述直流电弧炉的三维模型进行电磁场仿真计算方法；

确定对所述三维模型进行多物理场耦合仿真计算方法。

在本公开的一种示例性实施例中，建立直流电弧炉电磁场-流场-温度场的耦合接口，以确定对所述三维模型进行多物理场耦合仿真计算方法。

在本公开的一种示例性实施例中，所述建立直流电弧炉的可编辑三维模型，包括：