电磁搅拌对钢包精炼炉内金属液行为的影响

以侧壁配备电磁搅拌系统的钢包精炼炉为背景,分别利用多普勒超声波测速仪以及激光液位仪对几种电磁搅拌方式下金属液的内部流动以及表面波动状况进行了测定及分析。研究发现,电磁搅拌可以有效促进金属液的内部流动以及表面波动,从而显著改善金属液内部的动力学条件,是提高钢包精炼效率的有效手段;不同电磁搅拌方式对金属液的内部动力学条件影响的差异明显,在不同的精炼工艺要求下,可以考虑采用不同的电磁搅拌方式。     

Numerical Simulation of Linear Electromagnetic Stirring in Secondary Cooling Region of Slab Caster

SymbolList　　B———Magneticfluxdensity ,T ;　　B ———ConjugatedcomplexnumberofB ,T ;　　Bc———Magneticfluxdensityinboundaryproducedbycoilcurrent,T ;　　Bi———Magneticfluxdensityinboundaryproducedbyin nerinductioncurrent ,T ;　　F———Electromagneticforce ,N·m- 3;　　g———Gravitationalacceleration ,m·s- 2 ;　　I———Coilcurrent ,A ;　　j———Symbolusedcommonlyinelectricalnotation(=- 1) ;　　J———Inductioncurrentdensity ,A·m- 2 ;　　k———Turbulencekineticenergy ,m2·…     

移动电磁场对铁水预处理脱硫速度的影响

 为探讨移动电磁场对冶金反应速度的影响作用,本研究对电磁搅拌下的铁水预处理脱硫进行了实验研究。将CaO-10 mass%CaF2脱硫剂加至铁水的自由表面或用载气带入铁水内部,并采用不同的搅拌方式和强度进行了电磁搅拌下的实验,得到了铁水中硫浓度随时间的变化曲线。研究发现电磁搅拌通过改变渣金界面状态及边界层厚度从而提高铁水脱硫速度,并得到了不同搅拌强度和不同搅拌方式的容量传质系数。最后提出一种环保和易操作的电磁搅拌下铁水预处理脱硫工艺。     

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     

结晶器电磁搅拌对圆坯质量影响的研究

通过数值模拟计算了马钢圆坯连铸（断面尺寸为Ф450mm）电磁搅拌参数对磁场分布的影响,并通过生产试验研究了电磁搅拌参数对铸坯质量的影响。模拟计算表明,结晶器磁场强度随着搅拌电流的增加而增大,电流不变时,频率越小,磁场强度越大。现场试验表明,采用电磁搅拌能有效改善铸坯低倍组织,搅拌电流越大,铸坯中心等轴晶比率越高;电磁搅拌还能有效改善铸坯疏松和中心偏析状况。选择合适的电磁搅拌参数可以获得良好的铸坯质量。     

Effect of Electromagnetic Stirring on Molten Steel Flow and Solidification in Bloom Mold

The effect of electromagnetic stirring on molten steel flow and heat transfer in a 260 mm× 300 mm bloom mold was investigated by using a method combining both finite element method and finite volume method. The simu lation results related to magnetic fields were consistent with the onsite measured data. The magnetic flux density in creased with increasing the current intensity but decreased with increasing the current frequency. Electromagnetic stirring caused molten steel to flow with rotation on a horizontal section and two sets of recirculation regions with opposite fellow directions in a longitudinal section formed. The maximum tangential velocity increased with increasing the current intensity and frequency. Furthermore, the superheat degree of the molten steel on the outlet cross section of the mold decreased with increasing the current intensity. growth zone of solidified shell in the effective stirring zone. bearing steel, the appropriate values of current intensity and to be 300 A and 3 Hz, respectively. Electromagnetic stirring caused the emergence of a zero For the 260 mm N 300 mm bloom continuous caster of current frequency of electromagnetic stirring were found     

结晶器电磁搅拌对中碳钢成分偏析的影响

就结晶器电磁搅拌强度对连铸中碳钢的碳成分均匀性的影响进行工业性试验研究,分析了正、负偏析产生的原因、区域,提出了合理的电磁搅拌工艺参数。     

施加复合电磁搅拌对A357合金微观组织的影响

在半固态加工技术中，电磁搅拌是最早应用于制备非枝晶浆料的方法之一，同时也是半固态触变压铸技术最早获得工业应用的重要技术基础之一。采用自行开发的电磁搅拌器，研究了多种不同电磁搅拌方式在不同工艺条件下，单独施加或复合施加对A357合金微观组织的影响。试验结果表明：单一施加旋转感应电磁搅拌时，浆料径向组织很不均匀；单一施加无芯感应电磁搅拌。当搅拌电流较小时，径向组织也不均匀，增大电流，浆料质量有明显改善；采用（旋转感应＋无芯感应）复合电磁场进行复合电磁搅拌时，可在电流较小时获得满意的浆料质量。     

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.     

电磁搅拌对高碳钢铸坯质量的影响

通过现场应用试验考察了电磁搅拌对高碳钢65Mn铸坯质量的影响,结果表明：电磁搅拌采用同侧安装的效果要好于对面安装的效果;电磁搅拌的效果随着电流强度的增加而增大;相同条件下,连续搅拌的作用效果要好于交替搅拌的作用效果;高碳钢65Mn使用电磁搅拌优化工艺后,铸坯内部质量有了明显改善,等轴晶率提高了32%,中心偏析降低到C1.0。     

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.     

电磁搅拌对半固态钢铁组织的影响

研究电磁搅拌对半固态铸铁初生奥氏体和弹簧钢铸态组织的作用.研究表明:铸铁在凝固过程中,经过短时间的电磁搅拌,粗大的初生奥氏体枝晶就可以被破碎细化,而且随着搅拌功率的加大,初生奥氏体更加球状化或非枝晶化;经过电磁搅拌,引起铸铁熔体的强烈流动和温度起伏,加速了初生奥氏体枝晶二次臂的熔断和一次臂的缩短,最终使树枝状初生奥氏体转变为球状的初生奥氏体.研究还表明:电磁搅拌可以明显细化弹簧钢的柱状枝晶,代之以细等轴晶.     

电磁搅拌对大方坯结晶器流场和液面波动的影响

针对260 mm×300 mm大方坯结晶器,采用有限元和有限体积法相结合的方法研究了电磁搅拌对结晶器流场和液面波动的影响.磁场模拟结果与现场实测数据一致.电磁搅拌使结晶器内钢液在水平截面呈旋转流动,在纵截面上形成两对回流方向相反的环流区,最大切向速度随电流和频率的增加而增大,结晶器自由液面的波动随电流和频率的增加而加剧.对于260 mm×300 mm大方坯轴承钢连铸,合理的结晶器电磁搅拌电流和频率分别是300 A和3 Hz.     

搅拌器的结构参数对钢液内电磁场和流场分布的影响

利用ANSYS5．6软件对单侧线性电磁搅拌作用下钢液内的电磁场分布和流场分布进行了数值模拟，分析了搅拌器的结构参数对钢液流动状况的影响，结果表明，在搅拌器长度，线圈匝数及电流强度均相同的条件下，采用集中绕组的搅拌器所产生的电磁场最弱，而重叠绕组搅拌器和克兰姆绕组搅拌器的电磁利用率较高，所产生的磁场强度越大，钢液的流动速度和紊流动能均较大；此外，尽管磁轭不影响电磁场的分布趋势，但却显影响磁场强度的大小，所以，在数值模拟中应当考虑磁轭的存在，当搅拌器极距和其它参数一定时，增加搅拌器长度有利于扩大搅拌的作用范围，但对提高搅拌无明显效果，在搅拌器长度和其它参数一定的情况下，增大搅拌器的极距却不影响搅拌的作用范围，但却使搅拌强度明显提高。     

Numerical and Experimental Study on Fluid Dynamic Features of Combined Gas and Electromagnetic Stirring in Ladle Furnace

Basic fluid dynamic features of combined electromagnetic stirring, EMS, and gas stirring (EMGAS) have been studied in the present work. A transient and turbulent multiphase numerical flow model was built. Simulations of a real size ladle furnace were conducted for 7 cases, operating with and without combined stirring and varying the argon gas inlet plug position. The results of these simulations are compared considering melt velocity, melt turbulence, melt/slag‐interface turbulence and dispersion of gas bubbles. An experimental water model was also built to simulate the effects of combined stirring. The water model was numerically simulated and visual comparison of the gas plume shape and flow pattern in the numerical and in the experimental model was also done for 3 flow situations. The results show that EMGAS has a strong flexibility regarding the flow velocity, gas plume, stirring energy, mixing time, slag layer, etc.     

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。