Solidification Structure of Continuous Casting Large Round Billets under Mold Electromagnetic Stirring

The solidification structure of a continuous casting large round billet was analyzed by a cellular-automaton-finite-element coupling model using the ProCAST software.The actual and simulated solidification structures were compared under mold electromagnetic stirring (MEMS)conditions (current of 300 A and frequency of 3 Hz).There-after,the solidification structures of the large round billet were investigated under different superheats,casting speeds,and secondary cooling intensities.Finally,the effect of the MEMS current on the solidification structures was obtained under fixed superheat,casting speed,secondary cooling intensity,and MEMS frequency.The model accurately simulated the actual solidification structures of any steel,regardless of its size and the parameters used in the continuous casting process.The ratio of the central equiaxed grain zone was found to increase with decreasing su-perheat,increasing casting speed,decreasing secondary cooling intensity,and increasing MEMS current.The grain size obviously decreased with decreasing superheat and increasing MEMS current but was less sensitive to the casting speed and secondary cooling intensity.     

重轨钢连铸结晶器电磁搅拌技术应用研究

针对大方坯连铸机投产初期重轨钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化重轨钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的现场试验,对比研究了电磁搅拌电流强度对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析、等轴晶率等内部质量的影响,制定了满足攀钢重轨钢连铸工艺要求的电磁搅拌工艺制度.生产应用表明,重轨钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中心区等轴晶率由18.8%增至36.2%,中心疏松≤1.5级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,中心碳偏析指数≤1.05,连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能能够满足350 km/h高速铁路用钢轨的要求.     

末端电磁搅拌在包钢圆坯连铸中的应用

文章介绍了包钢电磁搅拌改造后末端电磁搅拌工艺在圆坯连铸中的应用。实践表明,末端电磁搅拌工艺改善了圆坯中心缩孔、中心疏松以及成分偏析,从而为包钢生产高附加值、高合金产品奠定基础。     

Flow Modelling in Continuous Casting of Round Bloom Strands with Electromagnetic Stirring

For the majority of continuously cast semis for stringent applications such as wire rods, rails, seamless tubes, etc. an optimal cleanness, surface and sub‐surface quality as well as a minimum of centre line segregation and central shrinkage porosity is almost mandatory. In‐mould electromagnetic stirring (M‐EMS) has a number of functions but its primary purpose is to help breaking down coarse columnar dendritic solidification structure to produce a finer dendritic structure and a larger proportion of equiaxed grains. The rotary effect of M‐EMS has also an important impact on the cleanness of the steels, which can be explained by its action on exogenous and endogenous inclusions. The modelling of turbulent flow, steel temperature, solidification, exogenous inclusion transport and electromagnetic stirring with mathematical and ‐ as far as possible ‐ physical models are presented, including PIV‐measurements on a 1:1 scale water‐model of the strand.     

连铸结晶器电磁搅拌对夹杂物的影响

在连铸过程中 ,夹杂物对钢的质量有着重要影响。本文分析了结晶器电磁搅拌对夹杂物的作用机理 ,简要叙述了结晶器电磁搅拌对铸坯内夹杂物含量、大小、分布及其形态的影响     

连铸结晶器电磁搅拌磁场及钢液流场模拟

 建立了大方坯连铸结晶器电磁搅拌条件下电磁场及钢液流场数学模型,开发了相应的Visual Cast仿真软件,并应用软件模拟分析了大方坯连铸结晶器内磁场、电磁力分布及双侧孔浸入式水口条件下结晶器内钢液流场的分布特征。结果表明,结晶器内磁场分布均匀,并沿横断面水平旋转,电磁力的旋转周期为磁场旋转周期的一半。电磁搅拌改变了结晶器内流场形态,减小回流区和冲击深度,有利于促进钢液中非金属夹杂物上浮排除,提高大方坯洁净度。     

扇形段电磁搅拌对U71Mn重轨钢质量的影响

在采用有限元分析软件全面计算了大方坯在连铸过程中的温度场分布、凝固末端的位置的基础上,确定了扇形段电磁搅拌器的安装位置.并在现场进行了结晶器搅拌和结晶器 扇形段电磁搅拌对U71Mn钢组织的影响的研究.组织和成分检验表明,同一炉钢搅拌流比无搅拌流中心疏松更加弥散化;有扇形段搅拌比无扇形段搅拌的铸坯在中心偏析、夹杂物分布有不同程度的改善;搅拌流的中心部位碳峰值明显减小,碳偏析指数降低1.7%～12.5%;铸坯成分偏析的方差值减小9.4%～38.3%.     

Solidification in Soft-Contact Continuous Casting Mold with Alternating Electromagnetic Field

Ａｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ,ｓｏｆｔ ｃｏｎｔａｃｔｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｒｅｃｅｎｔｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔｏｃｏｎ ｔｒｏｌｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｂｉｌｌｅｔ[1,2 ] .Ｔｈｅｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｕｓｅｄｍａｉｎｌｙｔｏｃｏｎｆｉｎｅｔ…     

Solidification Structure and Macrosegregation of Billet Continuous Casting Process with Dual Electromagnetic Stirrings in Mold and Final Stage of Solidification: A Numerical Study

Metallurgical and Materials Transactions B - Coupling macroscale heat transfer and fluid flow with microscale grain nucleation and crystal growth, a mixed columnar–equiaxed solidification...     

软接触结晶器电磁连铸技术研究现状

 从磁场分布和结晶器设计、磁场对铸坯表面质量改善的机理、电磁场作用下结晶器内弯月面的行为、磁场施加方式的演变等几个方面,综合论述了软接触结晶器电磁连铸技术的发展现状,并指出了该技术未来发展过程中值得注意的几个方面。     

大方坯连铸结晶器电磁搅拌的数值模拟

对大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程的流场和温度场进行了数值模拟,并讨论了搅拌强度对流场和温度场的影响。结果表明：在结晶器电磁搅拌下,搅拌器区域的钢液变为水平旋转,使从水口向下吐出的钢水与向上回流的钢水流股相冲突,流股侵入深度变浅,从而使轴向温度迅速降低,径向温度升高,提高了热区位置,有利于传热;搅拌强度越大,钢水的二次流现象越明显,热区位置越高。     

小方坯连铸末端电磁搅拌综合控制模型

 为解决连铸生产过程中因拉速、过热度等工艺条件频繁波动而导致铸坯凝固末端发生变化,使得末端电磁搅拌(FEMS)难以产生稳定良好的搅拌效果的问题,提出一种FEMS综合控制模型。此模型通过在线凝固传热模型计算得到FEMS安装处的坯壳厚度SF,然后采用基于目标坯壳厚度控制的二冷模型调节二冷水量使SF保持稳定,并根据不同的SF调节FEMS的电流和频率,使FEMS的使用效果达到最优值。采用射钉试验验证了数学模型的计算精度。计算机模拟及现场应用的结果表明,在160mm×160mm小方坯连铸机上,此综合控制模型能够使FEMS安装处的坯壳厚度保持稳定,目标坯壳厚度设定为52mm时,有效提高铸坯的内部质量。     

电磁搅拌技术在连铸生产中的应用

电磁搅拌的实质是借助电磁力控制铸坯液相穴中钢水的运动，强化钢水的传热，从而控制凝固过程。介绍了连铸过程中应用的电磁搅拌技术的主要作用及安装形式，提出了应用过程中存在的一些问题，概述了连铸电磁搅拌技术的发展方向。     

软接触结晶器电磁连铸技术的发展

介绍了软接触结晶器电磁连铸技术的基本原理，评述了该技术的发展过程，分析了在该技术研究中尚需解决的问题。作者认为，对于该技术的基本原理和规律的研究已较充分，但仍存在某些关键技术问题有待解决，为使该技术实用化，应加强此方面的研究。     

电磁搅拌在大方坯合金钢连铸机上的研究与应用

通过对结晶器电磁搅拌的各工艺参数进行了重新优化、设定,调整后的工艺参数大大提高了铸坯内部质量,中心缩孔、疏松、中间裂纹等常见缺陷的等级都控制在0.5级以内,中心偏析指数由原来的1.18降到1.03,铸坯中心等轴晶率比原来提高38%。     

结晶器电磁搅拌器结构对大方坯内部质量的影响

为改善攀钢2#大方坯连铸机结晶器电磁搅拌的冶金效果,开展了改进连铸结晶器电磁搅拌器结构的现场试验.通过增大连铸结晶器电磁搅拌器外径和高度,减小电磁搅拌器内径,增加电磁搅拌器线圈匝数,结晶器区域电磁感应强度由29.5 mT增至57.2 mT,铸坯中心疏松≤1.0级的比例由90.72%增至96.85%,铸坯无中心缩孔的比例由90.72%增至94.87%,无中心裂纹的比例由61.56%增至72.65%,铸坯中心碳偏析指数由1.10～1.16降至1.05～1.08.