结晶器电磁制动技术的应用研究

论述了板坯连铸结晶器中应用电磁制动技术的发展、研究和应用状况。电磁制动技术可以控制结晶器内钢液面的波动,减少结晶器保护渣的卷渣,有利于结晶器内夹杂物的去除。鞍钢电磁制动的研究结果表明,电磁制动可降低液面波动50%以上,可提高目标拉速0.5m/m in。     

电磁制动对CSP漏斗型结晶器流场和液面波动的影响

针对铸坯断面为1 500 mm×90 mm的漏斗型结晶器,在拉速为5 m/min的条件下,通过耦合湍流模型、多相流模型以及电磁制动模型,计算了电磁场作用下结晶器内流体流动与液面波动特征.数值模拟结果表明,应用电磁制动能显著改变结晶器内钢液流动行为,使结晶器内流场分布更加均匀.此外,当施加的磁场强度为0.2和0.3T时,结晶器最大液面波动高度从未施加电磁制动时的15mm减小至9.2mm和2.33 mm.综合考虑到电磁制动效果与生产成本,合理的磁场强度应控制在0.2～0.3 T.     

板坯连铸结晶器流场及液面波动的水模研究

以我国实际生产的某连铸结晶器为原型,建立1∶1有机玻璃水模型,研究了不同结晶器断面、不同中间包液位下,板坯连铸结晶器流场形态和结晶器液面波动情况,研究发现中间包液位的变化对结晶器液面流场和波动产生影响;同时中间包液位改变了水口出口的压力和流速,进一步影响结晶器流场和液面波动.实验工况条件下,最佳中间包液位的稳定高度为800 mm.建议生产过程稳定控制中间包液位,以提高连铸坯质量.     

板坯连铸结晶器电磁制动技术及其应用

叙述了板坯连铸结晶器中应用电磁制动技术的发展、研究状况。电磁制动技术可以控制结晶器内钢液的流动，减少结晶器保护渣的卷渣，有利于结晶器内夹杂物的去除，从而提高铸坯质量，并有利于提高铸坯拉速。研究结果表明电磁制动特性取决于板坯宽度、浇铸速度、氩气流速和浸入式水口(SEN)形状等浇铸参数，介绍了各种浇铸参数对电磁制动效果的影响。     

结晶器电磁制动技术

叙述了结晶器电磁制动技术的发展状况，作用原理，应用效果，以及在国内连铸结晶器上开发研究与应用电磁制动技术的必要性。     

板坯结晶器电磁制动技术对液面波动的影响

考察了结晶器电磁制动装置在鞍钢板坯连铸机生产中的应用情况,重点研究了电磁制动在不同工艺条件下对钢液液面波动的影响。研究结果表明：开启电磁制动可降低液面波动50%以上,从±5mm可降至±2mm,有利于提高铸机拉速。电流强度越大,电磁制动的作用效果越明显,电磁制动可抑制拉速变化带来的液位不稳。610块铸坯的统计结果表明,施加电磁制动后,因液面波动造成冷轧汽车钢铸坯降级的比率减少了6%。     

立式电磁制动对不同水口角度下连铸结晶器内流场的控制

利用Fluent软件模拟计算了常规板坯连铸和立式电磁制动板坯连铸过程,详细研究了不同水口出口角度结晶器内三维流场,为评价立式电磁制动技术的冶金效果提供理论依据.研究表明:常规连铸过程水口出口角度增加时,不利于夹杂物的上浮,影响铸坯质量;不同水口出口角度连铸过程应用立式电磁制动技术后,自由表面钢液流速、钢液主射流的运动速度和下回流区的冲击深度显著减小,利于稳定液面波动、减少卷渣、防止漏钢和促进夹杂物的上浮,符合立式电磁制动技术的设计思想.     

CSP连铸薄板坯中非金属夹杂物行为研究

通过在炼钢和连铸过程的各个阶段加入不同的示踪元素,采用金相观察、大样电解、电子探针及扫描电镜等多种方法对邯钢CSP流程低碳铝镇静钢中非金属夹杂物行为进行了调查研究,找出了夹杂物的来源、数量及分布的变化规律.研究表明CSP薄板坯的洁净度水平低于传统板坯,在相同的钢种和热轧板厚条件下,邯钢CSP热轧板卷生产的冷轧板缺陷率比传统工艺热轧板卷生产的冷轧板缺陷率高62%.对结晶器EMBr实际使用效果研究表明,无电磁制动时,结晶器液面波动为±7 mm,使用电磁制动时,结晶器液面波动为±4 mm,钢中w(TO)降低了40%,大型夹杂物减少了61%.应用CFX软件数学模拟了电磁制动及无电磁制动情况下的CSP结晶器流场.模拟结果表明,在邯钢现行工艺条件下,结晶器使用电磁制动后,结晶器弯月面钢水中心线速率降低了约3倍,湍动能降低了2倍左右.结晶器钢水流动减缓,结晶器钢水卷渣明显减轻,薄板坯洁净度明显改善.     

全幅一段与全幅二段电磁制动对薄板坯连铸结晶器流场的影响

介绍了连铸结晶器流场电磁制动的有限差分数学模型.通过水力学模拟对计算程序首先进行了验证.随后分别计算了实际水口结构条件下全幅一段电磁制动与全幅二段电磁制动的结晶器流场,初步分析了电磁制动工艺对结晶器流场、液面波动的影响.结果表明,通过施加全幅一段电磁制动,能够有效地使结晶器内钢水流速平均化,减小对结晶器窄面凝固壳的撞击,降低液面波动.而全幅二段电磁制动对液面波动的效果更加明显.     

电磁制动技术在板坯连铸过程中的应用

考察了结晶器电磁制动技术在板坯连铸过程中的应用效果,比较了电磁制动对结晶器内钢液火焰状态和温度分布的影响,结果表明：合理的制动电流可使结晶器内钢液液面波动降低、火焰均匀分布,燃烧状态达到最佳,过大和过小都不利于火焰燃烧状态和传热的均匀性;施加电磁制动可显著提高结晶器内钢液温度分布的均匀性,平均温差由10℃降低到4℃;合理使用电磁制动有利于提高保护渣渣耗且使保护渣熔化更均匀,本研究条件下的吨钢渣耗提高了0.021kg;铸坯质量检验表明,使用电磁制动可降低铸坯中氧化夹杂物含量,对于试验条件下的低碳钢全氧质量分数降低了49%。     

电磁制动对CSP漏斗形结晶器开浇过程影响的数值模拟

 建立了描述电磁制动(EMBr)下CSP漏斗形结晶器开浇过程暂态流动现象的三维数学模型,研究不同磁场强度对开浇过程中结晶器内流场影响。利用流体体积方法(VOF)捕捉钢液-空气界面。采用动网格模型实现引锭杆的移动。研究结果表明：电磁场可显著抑制钢液湍流流动,降低引锭杆启动瞬间的弯月面波动;开浇过程电磁制动的使用可改善拉坯过程中结晶器内钢液流态;电磁制动的使用可将自由稳定时间提前约10s;使用电磁制动可明显减轻漏斗形结晶器内钢液偏流现象。     

CSP结晶器EMBr的冶金效果和流场理论分析

对邯郸钢铁股份有限公司CSP结晶器EMBr冶金效果分析表明,在其它工艺条件相近的条件下,使用EMBr后,薄板坯w(T[O])比未使用EMBr的薄板坯w(T[O])降低了40%,薄板坯中大型夹杂物降低了61%;无电磁制动时,结晶器液面波动为±7 mm,使用电磁制动时,结晶器液面波动为±4 mm,薄板坯内部质量明显改善.应用CFX软件数学模拟了电磁制动及无电磁制动情况下的CSP结晶器流场,模拟结果表明结晶器弯月面钢水中心线速率降低了4倍,湍动能降低了3倍左右.电磁制动可明显提高薄板坯洁净度水平.     

板坯结晶器流场控制的发展趋势

鉴于电磁装置在提高板坯质量方面得到了普遍的认可,因此,过去几年大家对它的关注与日俱增.通过电磁装置对结晶器内钢液进行搅拌和/或者制动作用,能大大提高板坯的表面和皮下质量.不同的浇铸条件,如拉速和铸坯断面尺寸等与铸坯质量密切相关,而恰当地利用电磁技术可最大限度取得最好的产品质量.在低通钢量时通常需要搅拌(AC)功能,而大通钢量时则需要制动功能(DC).这种具有挑战性的电磁装置已经被开发出来,其特点是功能多样化和操作灵活性,可通过对结晶器整个宽面的流场控制来最大限度地提高板坯质量.     

板坯结晶器电磁制动的模拟研究

采用低熔点金属模拟板坯电磁制动条件下结晶器内流场,使用超声多普勒测速仪测量结晶器内金属液流速.实验结果表明:电磁制动不仅能够抑制结晶器内金属液流动,而且能够改变流动方向和调节流速分布;单条型电磁制动能够增强上环流的流动,增大冲刷强度;流动控制结晶器能够改善上环流的流动,降低结晶器上部的冲刷强度.     

宽度对CSP漏斗形结晶器电磁制动效果影响的数值模拟

 铸坯尺寸是影响电磁制动效果的重要因素。以某钢厂薄板坯CSP漏斗形结晶器为研究对象,建立了描述CSP漏斗形结晶器电磁制动的三维数学模型,研究宽度对电磁制动效果的影响。研究表明：3种铸坯宽度下,电磁制动均可使涡心位置上移并降低下部漩涡范围;电磁制动可降低自由液面水平方向流速,抑制弯月面波动,提高弯月面温度;在结晶器出口处,使用电磁制动可使铸坯宽面坯壳厚度更均匀并提高窄边凝固坯壳厚度;随铸坯宽度增加,电磁制动效果变得不明显。     

连铸结晶器内电磁制动过程的数值模拟

电磁制动的磁场分布与电磁制动的冶金效果密切相关，建立了描述连铸结晶器内电磁制动过程的三维数学模型，在交错网络下利用半隐式压力校正算法求解了动量方程和感生电流方程，研制了带形电磁制动结晶器内的磁场和流场，并将计算机结果与实测值进行了比较，结果表明，合理的电磁制动磁场强度为0.04～0.24T。     

结晶器电磁制动技术在梅山高效连铸中的应用

为了得到较好的铸坯表面质量 ,满足生产高附加值 ,高技术含量的钢种要求 ,梅山炼钢厂在 2号高效连铸机上引进了国际上比较先进的结晶器电磁制动技术。主要介绍了结晶器电磁制动技术的基本参数和在梅山的实际应用。     

方圆坯铸机开发新断面自动化程序的实现

文章介绍了包钢连铸机结晶器液位、喷淋水、热坯压力等主要参数实现自动控制的过程,阐述了上述参数如何根据不同铸坯断面而改变,并针对钢厂开发新断面如何实现参数的切换提出解决办法.     

结晶器钢液电磁控制技术的发展

论述结晶器内钢液流动的特征及流动控制的目的,介绍并分析了电磁搅动电磁制动、软接触电磁连铸等结晶器内钢液流动电磁控制技术的特点及发展趋势.     

结晶器电磁制动技术在梅山高效连铸中的应用

为了得到较好的铸坯表面质量，满足生产高附加值、高技术含量的铜种要求，梅山钢铁公司炼钢厂在2^#高效连铸机上引进了国际上比较先进的结晶器电磁制动技术．本文主要介绍了结晶器电磁制动技术的基本参数和在梅铜连铸机上的实际应用。