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利用软接触电磁连铸过程电磁场计算模型,对方波和正弦波调幅磁场进行瞬态分析,研究调幅激励电流密度与结晶器内金属液中的磁感应强度和电磁力之间的响应关系.结果表明:磁感应强度幅值与激励电流密度幅值呈正比关系,两者随时间变化规律一致;调幅磁场磁感应强度变化频率与高频激励电流密度的频率一致,且磁感应强度幅值和磁感应强度变化频率都与调幅波的频率无关,这是通过电流密度调幅获得调幅磁场的依据;调幅磁场电磁力与调幅磁场磁感应强度的平方成正比,与调幅电流密度的平方成正比,电磁力幅值变化周期与调幅电流密度幅值变化周期一致,电磁力变化频率是高频激励电流密度变化频率的两倍.这给调幅磁场通过控制激励电流密度来控制电磁力提供了依据. 相似文献
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软接触电磁连铸高频磁场的瞬态分析 总被引:2,自引:2,他引:0
建立软接触电磁连铸过程电磁场计算模型,通过分别采用瞬态分析和谐波分析对高频正弦磁场计算结果的比较,验证高频磁场瞬态分析的准确性.利用瞬态分析方法,研究高频正弦激励电流密度在结晶器内钢液中产生的磁感应强度、感应电流及电磁力的变化规律.结果表明:钢液中磁感应强度和感应电流随激励电流密度的变化,其变化频率与激励电流密度的变化频唪相同,但由于结晶器壁有较强感应电流,钢液中磁感应强度和感应电流与激励电流密度的变化并非同步,说明电磁连铸结晶器内的高频磁场并非简谐波磁场;电磁力的变化频率是激励电流密度变化频率的两倍,激励电流密度达到正负幅值时,电磁力达到最大值,但当激励电流密度为零时,电磁力不为零,且部分电磁力会反向,严重时会导致液而波动,应加以控制. 相似文献
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方坯软接触电磁连铸初始凝固区高频磁场的分布 总被引:11,自引:0,他引:11
通过实验检测和数值模拟方法研究结晶器切缝形式,弯月面位置以及感应线圈匝数等因素对坯软民磁连铸结晶器内高频磁场分布的影响,分析结果表明,采用通体切缝形式的结晶器具有比封闭切缝形式结晶器更好的透磁性,增加感应线圈匝数时,可增大高频磁场在铸坯初始凝固区的有效范围,当液态金属弯月面位于感应线圈上沿附近时,高频磁场地初始凝固区的有效作用范围较大,电磁压力分布的不均匀程度较大,有助于获得高表面质量的铸坯,通过拉坯实验获得了表面质量得到明显改善的Sn-10Pb合金铸坯。 相似文献
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电磁连铸高频调幅磁场对铸坯表面温度的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
建立电磁软接触连铸结晶器内三维电磁场和温度场计算模型,研究采用方波和正弦波调幅后的高频调幅磁场对铸坯表面温度的影响。结果表明:方波和正弦波调幅磁场的感应热功率都与调幅波频率无关。方波调幅磁场的感应热功率(Q)介于单独施加用于调幅的两个恒幅磁场的感应热功率(Q1和Q2)之间,在Q1和Q2确定后,调幅磁场的感应热功率取决于各自作用时间T1和T2的相对比例;正弦波调幅磁场产生的感应热功率是高频磁场调幅前感应热功率的62%~64%。 相似文献
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用特斯拉计测量了电磁连铸铝合金扁锭结晶器内的磁感应强度,发现与只有感应线圈的情况相比,结晶器内的磁场严重衰弱,不能满足软接触电磁连铸的要求,其原因是结晶器铝壁的磁导率较小,造成电磁场的涡流损耗,导致结晶器内的磁场衰弱.硅钢片导磁性优良,将其布置在感应线圈周围,可以降低结晶器内磁路的磁阻,使大部分磁力线形成回路,从而减少磁场衰弱,提高结晶器内的磁感应强度.硅钢片在结晶器内的最佳布置情况为:在线圈底部和侧面都放置硅钢片,其中侧面放置6片,厚度为1.8 mm,与线圈距离为8.5 mm. 相似文献
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移动磁场铸造用感应器的磁感应强度及分布 总被引:7,自引:2,他引:7
采用小线圈法和CT-3A特斯拉计相结合的试验方法,研究了移动磁场铸造用感应器磁场强度变化及分布特征。结果表明:磁感应强度沿纵向分布呈周期性变化;距感应器表面越近,变化幅度越大,反之,分布越均匀,磁感应强度随距离的增大而呈指数衰减;沿横向分布除边缘效应外,比较均匀。磁感应强度与输入电流安匝数成正比;采用铁磁性材料,有金属上型能明显增加感应器的磁场强度。 相似文献
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软接触电磁连铸结晶器内磁场分布与弯月面行为 总被引:3,自引:1,他引:3
通过实验测试和数值模拟的方法研究两段式软接触电磁连铸无缝结晶器结构、线圈位置、电源功率以及弯月面位置等因素对结晶器内高频磁场分布的影响。并采用Sn作为钢液的模拟工质测量了不同实验条件下两段式结晶器内的弯月面高度。研究结果表明:两段式结晶器的透磁效果随着结晶器上半段厚度的减薄而提高;增加电源功率时,可以增大高频磁场在铸坯初始凝固区域的强度及作用范围,有利于弯月面的形成;线圈位置越靠上,越有利于磁感应强度透过结晶器,有助于弯月面高度的增大;当金属液面位于感应线圈高度中心与线圈顶端位置之间时,高频磁场作用于初始凝固区域的有效作用较强,可产生较大的电磁压力,有助于获得高表面质量的铸坯。 相似文献
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高频调幅磁场下无结晶器振动电磁连铸技术的实验研究 总被引:4,自引:0,他引:4
研制了可以产生方波、正弦波及三角波3种波形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: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;在3种高频调幅磁场中,与三角波和方波相比,正弦波较易于减小拉坯阻力和改善铸坯表面质量。 相似文献
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软接触结晶器外对连铸坯施加高频电磁场的基础研究 总被引:8,自引:3,他引:8
考察了冷坩埚式结晶器高民磁场对连铸坯表面质量的影响。研究结果表明:采用在传统结晶器壁开缝的方法可以有效地提高型内的磁感应强度,而且结晶器内磁场分布基本均匀,施加高频电磁场的铸坯与传统连铸坯相比,表面振动痕深度明显减小,且表面光滑。 相似文献
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通过建立软接触电磁连铸结晶器内电磁场计算的三维有限元数学模型,模拟分析了高频磁场激励线圈匝数在2~5匝变化,对切缝结晶器内磁感应强度和电磁压力分布的影响。结果表明,线圈匝数变化不会改变结晶器内磁感应强度和电磁压力的分布特征;沿结晶器高度方向上,磁感应强度和电磁压力都在钢液面下5~6 mm位置出现峰值;在周向上,切缝处的磁感应强度和电磁压力值高于分瓣体中心处。随线圈匝数增加,结晶器内磁感应强度和电磁压力的数值均明显增加,但其分布的不均匀性也随之加剧,因此线圈匝数存在最优值,取3匝或4匝是比较合理的。 相似文献
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电磁连铸系统磁场的数值模拟及试验研究 总被引:2,自引:3,他引:2
以电磁场理论为依据,建立了电磁连铸成型系统的物理和数学模型,用小线圈法实测了不同电源功率时系统内的磁场强度,得出了结晶器内磁场的分布规律;并且进行了铝合金电磁连铸的成型试验,研究了工艺参数对铸锭表面质量的影响;用有限元法数值模拟了感应线圈位置以及感应线圈与结晶器间距对成型系统内磁感应强度和分布的影响。结果表明:磁感应强度的最大值位于感应线圈的中心位置;感应线圈与结晶器间的距离增大,磁感应强度明显减小,5~10mm的间距对电磁连铸过程较为有利。研究结果表明合理设计电磁连铸系统有利于得到分布合理的磁场,提高电源效率,确定合理的工艺参数可以保证电磁连铸的顺利进行并有利于改善铸坯的内外部质量。 相似文献