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在钢铁生产的钢包出钢过程中,引流砂的使用严重污染了钢液,并导致自动开浇率达不到100%,限制了钢铁生产技术的发展。基于电磁感应加热控制的钢包自动开浇技术(EICAST)的提出彻底解决了引流砂使用所引起的问题。然而,盛装钢液的钢包运转过程中,在高温钢液的热传导作用下,感应线圈在通电工作前的环境温度超过800℃,严重制约了电磁出钢技术的发展。为了延长感应线圈的使用寿命,本文采用数值模拟和实验结合的方法,首先对电磁出钢系统中感应线圈的环境温度进行了分析,并得出了不同因素对其影响规律。然后,通过数值模拟研究了不同种类、不同厚度以及不同位置的隔热材料对感应线圈的隔热效果,最后通过实验得出了最适用于电磁出钢技术的感应线圈的隔热材料和隔热方法。本文的主要结论如下:(1)以现有的某钢厂生产实际条件为依据,通过数值模拟计算和实验得出:在1000℃和1600℃分别保温2h,即在钢包开浇前,电磁出钢系统中感应线圈的温度为796℃;在钢包开浇40min后,感应线圈温度达到了 831℃。(2)炼钢工艺、水口座砖、Fe-C合金三者的参数变化都会对电磁出钢系统中感应线圈温度造成影响。钢水温度越高、在钢包内保温时间越长、水口座砖导热系数和水口直径越大、Fe-C合金导热系数越大,感应线圈的温度越高。(3)通过实验得出在感应线圈外表面涂刷耐高温隔热涂料能降低感应线圈的环境温度,随着涂料厚度的增加感应线圈的环境温度不断降低,当涂料厚度为10mm时,感应线圈的环境温度降低了 210℃。(4)通过数值模拟研究了四种隔热材料对感应线圈的隔热效果,得出耐高温涂料和WDS纳米隔热毡适用于电磁出钢系统中感应线圈的隔热,且材料厚度为10mm时,在保证座砖的强度的同时能取得较好的隔热效果。(5)通过在感应线圈外表面和上方布置隔热材料层都能降低感应线圈的环境温度,但在感应线圈上方布置隔热材料层时,座砖结构发生改变且材料热面温度超出其极限使用温度。因此,在感应线圈外表面包覆隔热材料层更适用于电磁出钢技术。(6)钢包盛装钢液并保温2.5h后,在感应线圈外表面布置10mm隔热涂料时,感应线圈环境温度能够降低到635℃;布置5mm隔热涂料+5mmWDS时线圈的环境温度能降低到610℃,两种方法均能得到较为理想的效果,满足电磁出钢技术对感应线圈使用寿命的要求。