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软接触电磁连铸的数值模拟和实验分析 总被引:8,自引:0,他引:8
结合软接触电磁连铸的准三维场数值模拟和金属Sn的连铸实验,分析了软接触电磁连铸中结晶器分辨结构和感应圈位置、尺寸、电流对铸坯表面磁通密度。产力和电磁压力的影响。结果表明:软接触结晶器中的磁通密度随切缘数的增加而上升,但增幅渐小;铸坯表面在切缝处因微通密度增大而产生纵向凹痕;结晶器的切缝数以12-20,切缝宽度以0.5-1.0mm为宜;感应圈的高度应覆盖铸坯的初凝固区段,感应圈的位置应使其顶端与铸坯 相似文献
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通过有限元数值模拟,研究了两段式结晶器上半段长度、感应线圈的位置及液面位置对结晶器内部磁场的影响,分析了两段式结晶器的电磁场分布规律.结果表明:两段式结晶器的上半段越长或线圈位置越靠上,结晶器的透磁效果越好;液面位于线圈中心偏上20 mm时,内部磁场的作用效果最佳.在本研究条件下,两段式结晶器的透磁效果良好,磁感应强度主要集中在结晶器上半段钢液的弯月面区域.纵向磁场在结晶器上半段高度的范围内逐渐增强,在结晶器下半段高度的范围迅速衰减;周向磁场在钢液表面均匀分布;径向磁场由钢液表面向内部逐渐衰减.与切缝式结晶器比较,两段式结晶器内部磁场分布更均匀. 相似文献
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矩形电磁软接触连铸结晶器内弯月面行为 总被引:6,自引:3,他引:6
通过静态热模拟实验,采用低熔点Sn-32%Pb-52%Bi(质量分数)合金作为钢液的模拟介质,研究不同工艺参数下矩形电磁软接触连铸结晶器内弯月面行为的变化规律。结果表明:由于矩形电磁软接触结晶器本身的结构限制,其弯月面沿周向上的分布具有不均匀性;随电源功率增大,弯月面高度增大,同时波动加剧;实际生产中线圈应尽量靠近结晶器口部位置安装,有利于提高弯月面高度和增强弯月面稳定性;浇注过程中,应该使浇注液面尽可能的控制在线圈中心偏上位置;当电源频率增大时,应该同时适当的提高电流来保证软接触效果。 相似文献
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方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的数值模拟 总被引:6,自引:0,他引:6
利用电磁流体力学(MHD)的基本理论及Bennon的连续介质模型,给出了方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的三维数学模型、磁场、流场和温度场的数值模拟表明,与钢液流场速度方向相反的电磁力是电磁制动的 直接原因;感生电流主要是集中在钢液入口处及其附近区域;电磁力能有效地改变方坯结晶器内的流场和温度场的分布,造成制动区域的下部呈现活塞流状态,降低了结晶器内高温钢液区域的温度梯度,提高了弯月面附近特别是上角部区域钢液的温度,减薄了上部凝固壳厚度。 相似文献
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采用有限元方法模拟了中频电磁场对软接触结晶器内钢液流动的影响规律,讨论感应线圈电流强度和电源频率等因素对结晶器内钢液流动的影响。结果表明:电磁力能加强结晶器内上半部熔池的搅拌强度,并在弯月面区域形成一明显的回流区,同时还能减小钢液射流的渗入深度;增大电流强度,能加强钢液的回流和对钢液的搅拌,减小射流渗入深度,同时也加剧了钢液自由表面的波动,因而电流强度有一个最佳的控制范围;增加电源频率时,射流的渗入深度变化不大,但弯月面附近钢液的紊动能和速度都有所提高,综合考量,本研究中将频率控制在2500 Hz左右。 相似文献
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软接触结晶器电磁连铸中初始凝固的基础研究 总被引:32,自引:0,他引:32
通过实验和数值模拟研究了软接触结晶器电磁连铸传热凝固特点,测定了金属Sn在连铸中的温度场,初始凝固点和坯壳厚度,得到了电磁场影响它们的基本规律。在数学模型中考虑了高频电磁场对金属的传热凝固的以下影响;(1)对结晶器的感应加热;(2)对金属的加热;(3)电磁力推斥液力金属,减少金属与结晶器壁接触的影响。 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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EXPERIMENTAL RESEARCH AND NUMERICAL SIMULATION OF MOLD TEMPERATURE FIELD IN CONTINUOUS CASTING OF STEEL 总被引:1,自引:0,他引:1
X.S. Zheng M.H. Sha J.Z. Jin 《金属学报(英文版)》2006,19(3):176-182
Mold is the heart of the continuous casting machine. Heat transfer and solidification in a water cooled mold are the most important factors during the continuous casting of steel. For studying the temperature distribution of a mold wall, a simulated apparatus of mold was designed and experiments were performed by it. The measured results indicated that the mold wall temperature approaches the temperature of cooling-water. An equivalent thermal-conductivity coefficient was proposed and deduced on the basis of the conclusion of the experiments. This coefficient was applied to solve the heat transfer between the melt and cooling water, and to characterize the heat transfer capacity of the mold. By this equivalent thermal-conductivity coefficient, it is very easy and convenient to numerically simulate the solidification process of continuous casting. And the calculation results are in agreement with the experiments. The effects of casting speed and water flow rate on the mold temperature field were also discussed. 相似文献
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THREE-DIMENSIONAL CHARACTERISTICS AND HOMOGENIZATION OF ELECTROMAGNETIC FIELD IN SOFT-CONTACT CONTINUOUS CASTING MOLD 总被引:1,自引:0,他引:1
1. IntroductionRecently, electromagnetic soft-colltact cofltinuous casting mold technology was introduced to improve the quality and productivity in the continuous casting processll,2]. Thesoft-contact mold has complicated three-dimensional structure with slits and segments.The electromagnetic field distribution and its uniformity have influence on the metallurgical effect of this technology. Because of the difficulty to directly measure the distributiono f electromagnetic field in soft-contac… 相似文献
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连铸结晶器内热-力耦合状态有限元模拟 总被引:8,自引:0,他引:8
针对碳钢在连铸结晶器内的凝固过程,考虑铸坯和钢板间接触状态,建立了完全热力耦合的二维非稳态有限元模型,利用MARC软件在微机上求解。模拟出了结晶器区域热和力学状态,包括铸坯温度场,包括铸坯温度场,应力场,铸坯-钢板界面热流和气隙分布规律等,本模拟工作可为优化结晶器锥度、开发高拉速曲面结晶器提供理论依据和技术基础。 相似文献
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利用数值模拟研究了软接触电磁连铸中两段式无缝结晶器的传热及初生坯壳的厚度.结果表明;相同工艺条件下,两段式结晶器与传统结晶器相比,出口坯壳厚度减薄约0.4 mm.铸坯表面温度升高约2.5 K,初始凝固点下降约9 mm,有利于提高铸坯的表面质量.两段式结晶器上半段长度增加使凝固坯壳厚度略有降低,但将导致钢液对连接处的冲刷增大.在本研究条件下,考虑到安全生产的需要,结晶器上半段长度为120 mm是较佳的长度.两段式结晶器壁的传热计算表明,本研究条件下,结晶器的耐热强度满足安全生产的要求. 相似文献