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。     

连铸保护渣润滑行为的数学模拟

应用传热学和粘性流体力学原理，模拟探讨了连铸保护渣的润滑作用，分析了各种因素对铸坯所受摩擦力的影响，从而为评价保护渣的润滑作用，优化连铸工艺提供了理论依据。     

高频磁场下连铸保护渣渣膜特性研究

结晶器保护渣是连铸过程中非常重要的功能材料。随着电磁技术在连铸中应用的不断发展,保护渣受其影响的相关理论日益受到冶金工作者的关注。利用渣膜制取装置分别在管式炉、高频加热炉中制取了无磁场和高频电磁场作用下的保护渣渣膜,运用磁场下保护渣热力学和动力学理论,结合XRD衍射、偏光显微镜和拉曼光谱仪分析保护渣渣膜特性的变化规律。结果发现:高频磁场下,保护渣渣膜厚度增加,没有新的矿相生成。渣膜气孔率由原来的5%~10%降低至2%~4%,结晶率由原来的70%~77%增加至83%~88%,但晶体尺寸由原来的0.16~0.58mm减小至0.15~0.29mm。这是由于电磁场的作用下,保护渣熔体离子碰撞加剧,临界吉布斯自由能降低,加快形核进程,保护渣渣膜结晶率增加。但同时,保护渣网络化程度增加,黏度增大,抑制了晶体的进一步发育长大,渣膜析出晶体尺寸明显减小。     

连铸结晶器与铸坯间保护渣润滑行为的研究

从传热与粘性流体力学的角度考虑,建立了铸坯与结晶器间保护渣的润滑模型。利用此模型,并在计算铸民结晶器温度场的基础上,确定了结晶器与铸坯间保护渣膜的厚度及存在状态。利用N－S方程推导了润滑膜中压强与速度分布以及保护渣消耗等物理量,同时计算了润滑区段的摩擦阻力,为进一步计算铸坯与结晶器间摩擦阻力提供支持。     

连铸结晶器与铸坯间保护渣润滑行为的研究

从传热与粘性流体力学的角度考虑,建立了铸坯与结晶器间保护渣的润滑模型。利用此模型,并在计算铸坯与结晶器温度场的基础上,确定了结晶器与铸坯间保护渣膜的厚度及存在状态。利用N-S方程推导了润滑膜中压强与速度分布以及保护渣消耗等物理量,同时计算了润滑区段的摩擦阻力,为进一步计算铸坯与结晶器间摩擦阻力提供支持。     

结晶器中连铸保护渣的润滑与选择

在Hasselströn,Chone等人工作的基础上,根据流体力学原理推导了一个计算连铸结晶器中保护渣膜厚度的新公式。和原有计算法相比,该公式考察的因素更全面,它为保护渣的选择和连铸有关工艺参数的确定提供了依据。     

连铸结晶器保护渣稳态润滑作用的简化数学分析

根据Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，并作若干简化假设，建立了描述连铸结晶器内保护渣润滑作用的数学模型。结合凝固规律可以预测结晶器保护渣物理性能和连铸工艺条件对润滑层厚度、保护渣消耗量、拉坯阻力和结晶器内传热的影响。     

电磁场作用下连铸保护渣在结晶器内行为分析

结合电磁场作用下连铸保护渣的发展状况,综述了电磁场作用下保护渣的熔化行为(包括熔化温度、熔化速度、熔化均匀性)、流变行为(包括黏度、黏温曲线、转折温度)、结晶行为(包括结晶矿相、结晶尺寸及结晶率)等变化规律,并基于此分析了电磁场下保护渣熔渣结构与各行为变化的关系,最后提出了存在问题及今后有待进一步完善的研究内容和方向,为系统研究电磁场作用下保护渣的冶金特性和进一步的理论研究提供借鉴。     

合金钢连铸保护渣

本文介绍了合金钢连铸保护渣的概况和它的一些特点,以及几种有代表性合金钢保护渣的特性,同时也介绍了预熔性保护渣的特点,最后概括叙述了保护渣各组成部分的选择和使用的原则,这对了解、研究和选择应用保护渣是很重要的。     

高频磁场作用下软接触电磁连铸初生坯壳的变形行为

结晶器内初生坯壳的变形行为直接决定着连铸坯的表面质量。笔者运用Reynold润滑方程推导出渣膜内的动压力分布,建立了初生坯壳的二维弹塑性变形有限元模型,研究了施加电磁场前、后坯壳的变形行为。研究结果表明：高频磁场(20kHz)下的感应加热作用会降低保护渣的粘度;电磁压力将增加渣缝的宽度,使施加电磁场后连铸坯初生坯壳的变形行为受到影响,进一步解释了软接触电磁连铸技术改善坯壳表面振痕的机理。     

连铸结晶器弯月面处保护渣的流动行为

引入变量ｍ（冲量密度）和Ｙａｎｇ－Ｍｉｌｌｓ规范变换ｍ＝ｕ＋ｇｒａｄХ,将原始变量的Ｎ－Ｓ方程转化为规范不变量形式,用自由质点法处理Ｃｏｒｏｎｏｉ元,对连铸结晶器弯月面处保护渣流动行为进行数学模拟。输出振动周期内的动态流场,然后结合一组试验数据进行计算,计算结果与实际情况相吻合,进而讨论了渣圈对液渣流动为的影响。为研究结晶器弯月面处保护渣的行为和铸坯振痕的形成提供了一定的依据。     

连铸结晶器中保护渣行为的理论研究

本文从传输的角度对保护渣熔化过程进行了初步研究。该工作以保护渣中碳粒子的行为为中心,对熔化成渣速度和熔渣注入坯——结晶器间隙速度作了理论分析,其结果与实际生产过程中保护渣的行为基本吻合。     

方坯连铸保护渣渣膜润滑行为的理论研究

应用传热学和粘性流体力学原理，用数学模拟的方法描述了方坯连铸结晶器内保护渣的润滑行为，计算不同浇注条件下铸坯所受摩擦力，分析了各种因素对铸坯所受摩擦力的影响。     

连铸保护渣的性能

连铸保护渣对于产品的表面质量具有显著影响。关键过程之一是保护渣渗入结晶器与铸坯之间的间隙，在了解表面缺陷形成原因这方面十分重要的是纵裂的发生与结晶器／铸坯间热流量二者之间的关系。     

连铸用含硼保护渣

为提高连铸坯的质量和铸坯成材率,苏联顿涅茨钢厂研制成功了一种连铸机结晶器用的含硼保护渣。这种保护渣含有硼砂和硅硼钙石精矿。保护渣中硼砂的含量为7.5％。硅硼石精矿的含量为70～85％。所用硅硼钙石精矿的化学成分为:B_2O_317.7％,SiO_235.6％,CaO36.0％,其余为FeO、Al_2O_3和MnO     

DL特殊钢连铸保护渣

1.前言DL特殊钢连铸保护渣,是一种无碳微发热型适应性强的特殊钢连铸保护渣。浇钢实践证明,它适用于碳素结构钢,合金结构钢,弹簧钢,硅钢,轴承钢等低高碳特殊钢。连铸坯表面光洁,无任何缺陷,不需精整修磨可直接轧制成材。特殊钢连铸采用保护渣浇注、对保证连     

连铸保护渣的成份

一、绪言 在连铸中,对影响保护渣的熔化温度,粘度,导热率等物理性质的有关问题进行了很多研究,其各自的适应范围也正在被人们所了解。但是它们购物理性质是互相关联的,难以单独控制。本文以设计具备必要的物理性质的保护渣成份为目的,研究了保护渣成分与熔化温度,粘度之间的关系。     

合金钢连铸结晶器保护渣

根据了近十年来国内外研制连铸结晶器保护渣的进展情况,论述了保护渣的功能作用和物化特性及几种连铸合金钢用的保护渣系。