在连铸过程中外加电磁力的效果

新日本制铁公司工艺技术研究所，用机长８ｍ的试验连铸机进行了１６１ｍｍ２方坯的连铸试验，结晶器的规格为１６１ｍｍ×１６１ｍｍ×８００ｍｍ，脉冲电源的载波的频率为２０ｋＨｚ，铸速为１．２ｍ／ｍｉｎ，钢液的碳含量为０．１２％。通过试验，就外加各种脉冲电磁力对连铸坯的表面质量和结晶器内的润滑性的影响进行了研究。结果表明，在没有外加磁场的情况下，铸坯上有明显的振痕存在，在外加梯形ＮＳＴ脉冲和高频次脉冲条件下，振痕消失，此外在梯形ＰＳＴ脉冲条件下，有不规则的振痕存在；通过外加脉冲电磁力，可以大大提高连铸坯的…     

采用抛物线锥度结晶器进行小方坯高速连铸

要提高小方坯连铸的产量就必须将铸速提高到４ｍ／ｍｉｎ以上，其前提是必须提高结晶器的冷却效率，使结晶器出口处的铸坯坯壳足够坚固。ＭａｎｎｅｓｍａｎｎＤｅｍａｇ冶金分公司与捷克的ＮｏｖａＨｕｔａＯｓｔｒａｖａ钢厂通过优化结晶器内的热传导条件，将铸速从２．５ｍ／ｍｉｎ提高到５．０ｍ／ｍｉｎ。ＮｏｖａＨｕｔａＯｓｔｒａｖａ钢厂连铸机的技术指标：建成投产　　　１９９４年设计生产能力　１１０万ｔ／年铸机流数　　　６流铸坯规格　　　１３０ｍｍ×１３０ｍｍ，１８０ｍｍ×１８０ｍｍ，Φ２１０ｍｍ浇铸半径　　　１…     

小方坯连铸机高效化改造

新钢公司三钢厂小方坯连铸机高效化改造的主要内容有结晶器，振动装置，拉矫机，二冷Ｉ段导向架，火焰切割机和供水系统等，通过改造，铸机拉速由１．２～２．０ｍ／ｍｉｎ提高到２．５～３．２ｍ／ｍｉｎ，产量提高２倍，铸坯质量改善，由此带来可观经济效益。     

宝钢3号板坯连铸结晶器传热行为的模拟研究

通过建立传热模型,研究了板坯结晶器的传热行为.模型的建立考虑到结晶器内湍流运动对过热度分布的影响,提出了耦合流场和温度场求解坯壳热流密度,并将其导入传热模型计算的方法.模型包括凝固坯壳,结晶器缝隙和铜板的传热,其中计算结晶器缝隙间热量传递过程中,综合考虑了振痕、固渣层、液渣层和气隙对传热的影响,并做了相应处理.模型能根据不同的生产工艺(不同断面形状和尺寸、拉速等),对凝固坯壳厚度,表面温度,结晶器铜板温度,冷却水温差,以及结晶器理想锥度等进行计算.结合宝钢3号连铸机结晶器生产数据,对模型进行了验证,所得计算结果符合实际测量值.     

圆坯电磁软接触连铸结晶器高频磁场分布

通过实验检测和数值模拟方法研究圆坯电磁结晶器切缝形式、切缝宽度、切缝数量及切缝长度对圆坯电磁软接触结晶器内高频磁场分布的影响,为软接触结晶器优化设计提供磁场理论依据.结果表明:切缝数增加可提高透磁性和均匀性;增大缝宽对透磁性影响不明显,但降低均匀性;缝长只在一定范围内对透磁性有影响.     

采用超导磁体控制连铸结晶器内钢液流动

为了改善连铸坯质量，用静磁场和移动磁场控制连铸结晶器内钢液流动的技术已经实用化。在比现在更高生产率（即连铸拉坯速度）的连铸中，需要增大磁场强度（以便有效控制钢液流动方向和速度）。因此，有人建议在结晶器上附加超导磁性（超导磁铁）可以获得强磁场；并且，通过水银模型实验确认此举可以大幅度降低结晶器内液体弯月面的表面流速和下降流速度。下面概要介绍在试验型连铸机上用超导磁体进行的控制结晶器内钢液流动试验。实验方法在垂直弯曲型板坯连铸机上的结晶器外侧，设置了可以附加上下两段静磁场的超导磁体，所产生的最大磁场…     

宝钢厚板连铸机结晶器凝固传热模型的研究和开发

以宝钢厚板连铸机结晶器一冷传热过程为研究对象,结合高温铸坯在结晶器内的实际热量传输规律,建立了宝钢厚板连铸机结晶器凝固和传热模型.结晶器内凝固传热过程分为凝固坯壳传热、缝隙间传热和结晶器铜板传热,其中结晶器缝隙问传热模型综合考虑了气隙、保护渣和振痕对传热的影响.利用Fortran语言对模型进行编程,开发出相应的结晶器凝固和传热仿真软件Moheat.结合厚板连铸机结晶器生产数据,对模型进行了验证.所得计算结果符合实际测量值.利用该软件能够对不同生产工艺下的凝固坯壳厚度、坯壳表面温度、结晶器铜板温度、冷却水温差以及结晶器理想锥度等进行计算,分析和优化结晶器一冷制度,指导连铸生产.     

高效连铸方坯结晶器的改进

结晶器是连铸高效改造的关键部位，为达到拉坯速度高，结构较合理等工艺要求，设计并制造一种全新的高效方坯结晶器，使１５０ｍｍ×１５０ｍｍ方坯拉坯速度最高达３．５ｍ／ｍｉｎ，且少钢操作时不粘钢，不变形，钢坯质量好，具有耗用备件少，维修简便等优点。     

基于实测热流的圆坯结晶器保护渣三维传热计算

 利用有限差分法，以实测非均匀热流为边界条件，建立圆坯 保护渣 结晶器三维计算模型，计算得到圆坯温度场、结晶器温度场和表层保护渣温度场，并通过引入修正的气隙宽度计算公式，计算了缝隙保护渣的渣膜厚度分布，其计算结果与文献所报道的数据基本符合；计算中引入表面更新理论，实现了连铸过程的稳态模拟。     

软接触电磁连铸过程中结晶器及初生坯壳的传热

为了解高频磁场对软接触电磁连铸结晶器及初生坯壳传热行为的影响,用有限元二维数值模拟方法计算了软接触连铸过程中结晶器及初生坯壳的传热.得知在高频磁场（f=20 kHz）作用下,电磁场的感应加热会减少连铸初生坯壳的厚度、提高连铸坯的表面温度,并大幅度提高分瓣结晶器铜壁的温度.     

利用高频高磁场控制连铸钢坯表面质量

为了改进连铸钢表面质量，施加了能够穿透铜结晶器到圆钢坯初期凝固区段的交变电磁场。设计了一个具有多个狭缝的结晶器，使其既具有一定的刚度，又能使引力场有效的穿透。在其外围环绕着多匝感应线。铸造０．１１％Ｃ碳钢，调查磁中度及受控区域对铸坯表面质量的影响。试验结果可知；起因于结果器振动有规律的铸坯表面痕迹，可在适宜的电功率下选择最佳的弯月面水平高度，则可使其消失，从而提高铸坯表面质量。     

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。     

高频磁场下连铸保护渣润滑行为数学模型

摘要：为了研究高频磁场下连铸保护渣在结晶器内的润滑状况，建立了高频磁场下连铸保护渣润滑行为数学模型，并应用该数学模型研究了初始凝固时磁场作用下渣道宽度、弯月面高度、渣道动压、渣耗、摩擦力等因素对保护渣润滑行为的影响。结果发现，磁场的作用拓宽了保护渣渣道宽度，增大了弯月面高度，使保护渣渣道入口及出口宽度增加，使初始凝固点下移，改善了传热条件有利于铸坯表面质量提升；磁场的作用减小了因结晶器振动而产生的正压和负压，并且正、负压都是随着磁场强度的增大而减小，但磁场强度存在一个最佳值；磁场的作用增大了渣耗量，改善了铸坯与结晶器之间的润滑；铸坯与结晶器之间摩擦力随着磁场强度的增大而减小，当磁场强度为40mT时，总摩擦力减小趋于平缓，因此磁场强度为40mT左右时对减小摩擦力的作用效果较好。     

水平连铸结晶器动态热流分布的实验研究

介绍了水平连铸结晶器动态热流分布的测试方法和数据处理，并对测试结果进行了讨论，认为Ｄ１２０圆坯结晶器平均拉速２．３６ｍ／ｍｉｎ、平均水量２６．１ｔ／ｈ、平均水温差３０．９℃的测试工况比较好，这时沿结晶器长度过热度不很大，在较长的距离内能比较稳定地发展过冷沸腾，提高了结晶器的传热能力，使平均热流密度升高．     

连铸坯表面质量的改善

为了改善连铸坯的表面质量，发展了两项新的浇铸技术，一是在结晶器外面，外加间歇式高频磁场，另一技术是同时外加间歇式高频磁场和结晶器振动。用熔融镓模拟钢须的动态变化，并根据数字解析弯月面的变形，表现这处新技术的特征。在结晶器用锡模拟钢液观察表面质量。高频磁场的外加，减少结晶器振动对熔融金属与结晶器间的流体通路里的动压力影响和抑制弯月面形状的变化。     

方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场的数值模拟

对方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场进行了数值模拟,分析了不同电流强度、电流频率、结晶器铜管以及结晶器内水套对电磁搅拌器内磁场分布的影响,得到了磁场特性与电磁搅拌参数的关系,模拟结果与实测结果一致;并得出采用合适的电磁搅拌参数可以在结晶器内获得合理有效地电磁搅拌强度,从而可以更有效地改善铸坯的质量.     

高频调幅磁场下无结晶器振动电磁连铸技术的实验研究

为了在连铸过程中用电磁力的振动代替结晶器的机械振动,成功研制了可以产生方波、正弦波、三角波3种波形的高频调幅磁场发生器,并对其在结晶器内产生的磁场进行了测量.进行了3种波形高频调幅磁场下的无结晶器振动电磁连铸实验,结果表明①在方波、三角波和正弦波调幅磁场作用下的无结晶器振动电磁连铸过程中,当调制波频率略低于系统固有频率时,弯月面与结晶器器壁间断接触距离最大,保护渣润滑效果最好,连铸过程拉坯阻力最小,连铸坯表面质量相对较好.②在3种高频调幅磁场中,从减小拉坯阻力和改善铸坯表面质量的角度讲,正弦波在整体上要稍优于三角波和方波.     

圆坯中频电磁软接触连铸结晶器内磁场分布数值模拟

 用数值模拟方法研究了圆坯中频电磁软接触连铸结晶器内磁场分布,讨论改变结晶器结构参数、工艺参数和电参数等因素对结晶器内磁场的影响。结果表明,结晶器内磁场强度在结晶器高度方向上先增大再减小,在感应线圈中心偏下处,磁感应强度达最大;综合考虑结晶器结构和透磁性,切缝宽度选为05 mm,切缝数为8;当自由液面位于感应线圈的中心位置时能获得最大的磁感应强度;随着电流和频率的增加,结晶器内磁感应强度也随着增加。     

连铸结晶器凝固传热模型研究

以连铸结晶器内凝固传热过程作为研究对象,结合高温钢液在结晶器内的实际热传输过程,建立连铸结晶器凝固传热通用仿真模型.模型充分考虑凝固铸坯与结晶器间的缝隙对传热的影响.利用Visual Basic 6.0程序开发出相应的结晶器凝固传热仿真软件,计算得到铸坯表面温度,坯壳厚度,结晶器锥度等与生产相关数据,并利用钢厂连铸机结晶器的生产数据对模型进行验证,所得结果均与实测值相符.该模型能够为连铸生产工艺的确定和调整提供理论依据.     

高效连铸方坯结晶器的改进

结晶器是连铸高效改造的关键部件．为达到拉坯速度高、结构较合理等工艺要求,设计并制造一种全新的高效方坯结晶器,使１５０ｍｍ×１５０ｍｍ方坯拉坯速度最高达３．５ｍ／ｍｉｎ,且浇钢操作时不粘钢、不变形,钢坯质量好,具有耗用备件少、维修简便等优点