內容簡介
封面《電渣溶鑄過程控制與模擬仿真》介紹了電渣冶金和電渣熔鑄的發展現狀和作者自行研製的電渣熔鑄試驗裝備及工藝試驗過程，詳細論述了電渣熔鑄曲軸設備、自動控制系統和電渣熔鑄金屬液位自動檢測系統。在建立電渣熔鑄過程數學模型的基礎上，對電渣熔鑄過程渣池熱電場、電極熔化過程、電渣熔鑄工藝因素對金屬熔池的影響以及電渣熔鑄過程工藝參數最佳化系統等進行了較為深入的試驗和模擬研究，對電渣熔鑄過程和生產試驗中出現的問題進行了理論上的分析與探討。
目錄
1 緒論
1.1 電渣重熔（電渣熔鑄）過程的原理
1.2 電渣重熔（電渣熔鑄）過程的特點
1.3 電渣重熔（電渣熔鑄）技術的發展
參考文獻
2 電渣熔鑄試驗裝備及工藝試驗
2.1 電渣熔鑄試驗裝備
2.1.1 連續式自耗電極輸送機構
2.1.2 結晶器及工作平台部分
2.1.3 電力系統及自耗電極輸送機構自動控制系統
2.1.4 化渣系統
2.1.5 輔助系統
2.1.6 渣池測溫系統
2.2 電渣熔鑄試驗材料
2.3 電渣熔鑄工藝試驗
2.3.1 單因素熔鑄工藝試驗
2.3.2 多因素工藝試驗
2.3.3 自耗電極熔化機理試驗
參考文獻
3 電渣熔鑄過程的數學模型
3.1 電渣熔鑄數值模擬技術研究的進展
3.1.1 自耗電極熔化過程的數值模擬研究狀況
3.1.2 熔鑄過程中渣池熱電場的研究狀況
3.1.3 熔鑄過程中渣池磁場流場的研究狀況
3.1.4 凝固過程中微觀組織模擬的研究狀況
3.2 電渣熔鑄系統中有關的數學模型
3.2.1 基本假設與計算區域
3.2.2 熔鑄系統能量守恆方程
3.2.3 熔鑄系統電場分布方程
3.2.4 熔鑄系統連續性方程
3.2.5 熔鑄系統動量方程
3.2.6 電極熔化過程中電極固相率與溫度的關係
3.3 電渣熔鑄系統邊界條件處理
3.3.1 自耗電極與其邊界條件
3.3.2 渣池與大氣界麵條件
3.3.3 結晶器與其邊界條件
3.3.4 鑄錠底與底水箱接觸邊界條件
3.4 有限元與變分原理
3.4.1 有限元簡介
3.4.2 軸對稱相變問題的變分原理
參考文獻
4 電渣熔鑄過程渣池熱電場數值模擬
4.1 電渣熔鑄中渣池熱電場數值模擬
4.1.1 物理模型
4.1.2 電渣熔鑄中渣池穩態時的電位場
4.1.3 電渣熔鑄中渣池穩態時的溫度場
4.1.4 電極下部的渣池中心高溫區形成機理
4.2 真假雙電極熔鑄過程的渣池熱電場模擬
4.2.1 物理模型
4.2.2 模擬結果與分析
4.3 電渣熔鑄過程中結晶器被擊穿的數值模擬
4.3.1 結晶器被擊穿問題的提出
4.3.2 不同渣深和偏心度的渣池熱電場數值模擬
參考文獻
5 電極熔化過程數值模擬
5.1 電極熔化過程物理模型
5.1.1 電極熔化過程CAD/CAE建模
5.1.2 CAD/CAE模型信息傳遞
5.2 自耗電極熔化過程數值模擬
5.2.1 電極熔化初始階段的數值模擬
5.2.2 電極熔化穩定階段的數值模擬
5.3 關於自耗電極熔化的評定指標
5.3.1 自耗電極的熔化率
5.3.2 熔鑄電流有效功率因數的計算
5.3.3 電極錐頭提純係數的計算
5.4 熔鑄工藝參數對電極熔化過程的影響
5.4.1 熔鑄電流對電極熔化過程的影響
5.4.2渣池深度對電極熔化過程的影響
5.4.3 冷卻水量對電極熔化過程的影響
參考文獻
6 電渣熔鑄過程工藝因素對金屬熔池的影響
6.1 工藝因素對金屬熔池影響的試驗
6.1.1 試驗裝置、方法和數值模擬的數學模型
6.1.2 試驗結果
6.1.3 數據處理
6.2 工藝因素對金屬熔池影響的分析
6.2.1 電流對金屬熔池的影響
6.2.2 渣池深度對金屬熔池的影響
6.2.3 冷卻水流量對金屬熔池的影響
6.2.4 電極填充比對金屬熔池的影響
6.2.5 自耗電極端部形狀對金屬熔池的影響
6.2.6 電極偏離中心程度對金屬熔池的影響
6.3 結論
參考文獻
7 電渣熔鑄過程工藝參數最佳化
7.1 電渣熔鑄過程工藝參數最佳化系統
7.2 電渣熔鑄工藝參數最最佳化數學模型的建立
7.2.1 性能指標的確定
7.2.2 多目標最佳化函式的確定
7.2.3 設計變數的選擇
7.2.4 約束條件的確定
7.3 神經網路的建立
7.3.1 人工神經元數學模型
7.3.2 誤差反向傳播訓練網路（BP網路）
7.3.3 神經網路模型的建立與訓練
7.4 遺傳算法
7.4.1 遺傳算法的基本概念
7.4.2 遺傳算法實現中的一些基本問題
7.4.3 遺傳算法工具箱介紹
7.5 電渣熔鑄工藝參數最佳化系統的實現
7.6 電渣熔鑄工藝參數最佳化結果輸出和檢驗
7.6.1 最佳化結果輸出
7.6.2 最佳化結果分析與檢驗
參考文獻
8 電渣熔鑄曲軸設備及自動控制系統
8.1 電渣熔鑄曲軸單機成形設備及自動控制系統
8.1.1 自耗電極自動輸送機構結構及特點
8.1.2 電極自動輸送機構的機械設計
8.1.3 自耗電極夾持機構的協調控制（順序控制）
8.1.4 電渣熔鑄自耗電極伺服進給自動控制
8.2 系統的抗干擾問題
8.2.1 硬體抗干擾措施
8.2.2 軟體抗干擾措施
9 電渣熔鑄金屬液位自動檢測系統
9.1 電磁式金屬液位自動檢測系統
9.1.1 電渣熔鑄金屬液位的檢測環境
9.1.2 檢測方案分析
9.2 電渣熔鑄金屬液面電磁法檢測系統
9.2.1 金屬液面電磁感測器
9.2.2 檢測系統的組成及信號處理
9.2.3零點殘餘電壓的處理
9.2.4 感測器的標定
9.2.5 電磁感測器檢測金屬液位存在的問題
9.3 電渣熔鑄金屬液位測重法檢測系統
9.3.1 測重法檢測金屬液位的基本原理及方案選擇
9.3.2 測重法檢測金屬液位的機械傳動系統
9.3.3 測重法檢測金屬液位系統的硬體設計
9.3.4 檢測系統的程式設計
