用超声波测试结晶器电磁搅拌对钢坯夹杂物分布的影响

美国蒂姆肯公司最近通过对36批连铸钢坯进行超声波测试来研究电磁搅拌对夹杂物宏观分布的影响。 电磁搅拌主要是使钢坯凝固时组织均匀化。正如大多数文献介绍,电磁搅拌通常所获益处是:1)增加等轴晶数量,改善铸造组织;2)减少宏观偏析程度,特别是中心部位的偏析;3)改善钢坯表面质量;4)减少收缩疏松。在当前的研究中,这些好处都或多或少被证实。虽然文献中常提到电磁搅拌对夹杂物分布的影响和去除夹杂物的功能,但很少被证实。另外,以前这方面的研究工作通常是采用传统     

磁场搅拌方式对Sn-11％Sb合金凝固组织与偏析的影响

中心偏析是钢连铸坯的常见缺陷,严重影响了产品的质量。电磁搅拌是对金属凝固过程进行控制、改善连铸坯质量的有效手段,旋转磁场电磁搅拌在钢的连铸过程中已得到广泛的应用,但螺旋磁场电磁搅拌的研究鲜见报道。以低熔点合金模拟钢的凝固过程,对采用不同电磁搅拌方式改善中心偏析缺陷的效果进行了模拟对比试验。研究了螺旋磁场电磁搅拌和旋转磁场电磁搅拌对Sn-11%Sb二元合金凝固组织的影响,并与常规条件下的凝固组织进行对比。试验结果表明,在相同电磁搅拌参数下,螺旋磁场电磁搅拌比旋转磁场电磁搅拌更能减小铸锭上下部成分之间的差异,细化晶粒,更好地促进铸锭成分均匀化效果。     

末端电磁搅拌对弹簧钢连铸坯内部质量的影响

 55SiCrA弹簧钢连铸坯容易出现内部质量问题,合理的末端电磁搅拌(F-EMS)能有效地改善连铸坯内部质量,但不合理的末端电磁搅拌会对连铸坯内部质量无改善作用甚至造成内部质量下降。为了提高连铸坯内部质量,得出最优末端电磁搅拌方案,研究了末端电磁搅拌参数对断面尺寸为150 mm×150 mm的55SiCrA弹簧钢连铸坯内部质量的影响。通过建立连铸过程凝固传热模型分析现行工艺下铸坯的凝固情况,确定末端电磁搅拌的位置为距弯月面8.45～8.73 m处。在测定末端电磁搅拌下连铸坯中心磁感应强度的基础上,对电流与频率进行匹配研究,并开展相应的工业试验。结果表明,在采用末端电磁搅拌参数为300 A/8 Hz时,55SiCrA弹簧钢的中心碳偏析平均值达到1.007,连铸坯中心缩孔改善,中心等轴晶率提高,连铸坯综合质量最好。     

连铸钢坯上白亮带的形成机制

电磁搅拌使连铸钢坏上产生白亮带,其形成机制目前尚无定论。作提出了一个新的机制来解释白亮带的形成原因,即正在凝固的连铸钢坯位于搅拌区时,在凝固前沿形成一个薄壳,由此导致先发生负偏析,紧随其后又发生正偏析的白亮带,白亮带结束处的疏检服该机制的正确。     

凝固末端电磁搅拌技术的应用与实践

介绍了凝固末端电磁搅拌技术在酒钢宏兴炼轧厂3#方坯连铸机的应用实践,通过结合150 mm×150 mm小方坯连铸过程的工艺条件,对凝固末端电磁搅拌技术冶金原理的理论研究,验证了凝固末端电磁搅拌技术对连铸坯内部质量的影响。实践表明:凝固末端电磁搅拌技术能够有效改善中心偏析、V形偏析、中心疏松和缩孔缺陷,并且中心偏析的变化值和平均值都能显著减小,对高碳钢铸坯内部质量的改善效果明显。     

电磁搅拌在连铸钢中的应用

电磁搅拌在连铸钢中的应用据＂Ｃｍａπｂ＂１９９５年Ｎｏ．８Ｐ３１报道，在连铸过程中采用电磁搅拌的实践经验表明，钢坯质量很大程度上取决于结晶线内钢水流动速度和钢坯液芯内搅拌范围的大小。本文是对采用传导式电磁搅拌时连铸坯液芯内流体动力现象的数学分析结果进...     

结晶器电磁搅拌对重轨钢大方坯内部质量的影响

采用对比试验研究的方法分析不同电磁搅拌强度下对重轨钢大方坯内部质量的影响,试验中采用搅拌电流分别为250、350、400、450和500 A,浇铸的铸坯均为24块.研究结果表明:搅拌电流由250 A增至500 A,铸坯中心偏析、中心疏松等的评判级别≤1.0级的比例分别达到95.83%和87.50%,研究确定的重轨钢连铸电磁搅拌强度I=500 A是改善重轨钢连铸坯内部质量的一项关键技术.使用结晶器电磁搅拌后,在电磁力的作用下,凝固前沿的液相对流会加剧,对以柱状晶生长的凝固前沿进行冲刷和清洗,凝固前沿的液相流动使母液与两相区的液体互相混合,使溶质浓度趋向均匀.     

电磁搅拌技术的发展方向

随着对电磁搅拌技术研究的不断深入,该技术的应用将越来越广泛。电磁搅拌技术的发展趋势可以概括为以下几个方面:a.组合式电磁搅拌将得到进一步发展,可能逐步取代单一位置的电磁搅拌方法,能够更好的改进铸坯质量和减少中心偏折。b.随着计算机科学的飞速发展,数值模拟成为研究电磁搅拌技术的强有力工具。利用软件对电磁搅拌过程进行数值模拟,可以优化电磁感应的相关参数和结构设计,为实际生产提供依据。c.进一步扩大电磁搅拌技术的应用范围,应用于板坯、方坯、圆坯连铸,将来该技术甚至在有色金属领域也会有广泛的应用。d.随着电磁搅拌所应用的合金种类日益广泛及电磁搅拌凝固理论的发展,也将为金属凝固基础理论的研究开辟一个崭新的局面。(本刊讯)电磁搅拌技术的发展方向     

高碳钢小方坯连铸参数优化及铸坯中心偏析控制

研究了小方坯连铸采用结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌生产SWRH82B时,拉速、二冷比水量、末端电磁搅拌电流强度及频率对铸坯中心元素偏析的影响.结果表明:C、Mn、Cr相比,C的中心偏析最严重,Mn,Cr也有明显的中心偏析.随末端电磁搅拌电流强度的增加,V型偏析被打散,铸坯中心C偏析先减轻后加重,电流350 A时C偏析...     

小方坯连铸电磁搅拌工艺技术对高碳钢铸坯质量的影响

介绍了电磁搅拌技术在小方坯铸机上的应用效果,通过调整结晶器电磁搅拌和未端电磁搅拌电流强度,研究其对小方坯低倍组织、中心疏松、中间裂纹和中心偏析等的影响,从而优化电磁搅拌工艺参数。实践结果表明,根据铸机条件应用电磁搅拌技术,有利于改善连铸坯的凝固组织,提高等轴晶率,减小中心偏析,从而改善铸坯内部质量。     

连铸过程用电磁搅拌控制凝固

法国钢铁研究院(IRSID)是较早研究电磁搅拌并将它应用到连铸上,以工业方式生产的研究单位之一。本文是IRSID浇铸及凝固研究室主任ALBERNY,R.博士和BIRAT,J.P.工程师及RUER,J.工程师在西欧共同体煤钢联营组织的财政资助下对连铸坯的凝固组织,缺陷形成机理以及使用电磁搅拌对铸坯内部质量的改善情况作了大     

末端电磁搅拌参数优化对重轨钢铸坯质量的影响

通过对1#铸机设备改造前后所生产的重轨钢坯内外部质量对比,分析了1#铸机采用不同的凝固末端搅拌参数对重轨钢铸坯的中心碳偏析指数、疏松、及铸坯凝固组织的影响,得出1#铸机280 mm×380 mm断面重轨钢在拉速为0.6 m/min、过热度为25℃的连铸工艺参数条件下,凝固末端电磁搅拌参数为350 A/8 Hz,不仅使铸坯等轴晶率为25%~30%,也可使铸坯中心碳偏析指数均控制在1.10以下。     

电磁搅拌工艺对模具钢组织和性能的影响

连铸二冷区辊式电磁搅拌能够打断凝固前沿枝晶,破碎的枝晶在剩余钢液中成为弥散等轴晶形核点,扩大铸坯中心等轴晶比例;另一方面,钢液的流动使未凝固钢液成分均匀化,减少中心偏析和疏松。通过对采用电磁搅拌工艺生产的中厚板模具钢进行低倍、硬度及组织分析,研究电磁搅拌工艺对改善模具钢组织和性能产生的影响。     

连铸工艺参数调整对连铸坯中心偏析的影响

研究了过热度、拉速、二冷水量、电磁搅拌投用值以及轻压下量等主要连铸工艺参数改变对连铸坯中心偏析的影响。在不影响连铸坯表面质量的前提下,对铸坯凝固过程中影响铸坯内部偏析的拉速、二冷水量、电磁搅拌投用值和轻压下量等工艺参数进行优化,从而改善了连铸坯的中心缺陷,减少了铸坯中心偏析,提高了产品内部质量。     

间歇式变向复合电磁搅拌作用下60Si2CrVAT钢的凝固组织

研究了间歇式变向复合电磁搅拌作用下60Si2CrVAT弹簧钢连铸坯的凝固组织.结果表明,间歇式变向复合电磁搅拌工艺可以显著减少60Si2CrVAT弹簧钢铸坯断面中心疏松和缩孔,提高铸坯凝固组织的致密度.铸坯中二次枝晶臂间距为30～250 μm,中心等轴区由铸坯断面面积的19.6%增加到25%,铸坯内部质量得到了极大的改善.     

电磁搅拌对重轨钢凝固组织及均质性的影响

为提升重轨钢均质性和致密性,通过试验对比分析连铸电磁搅拌对大方坯重轨钢凝固组织及均质性的影响.结果表明:无电磁搅拌工艺条件下,铸坯凝固组织无明显分区,枝晶组织致密且铸坯窄面至距离窄面80 mm区域的均质性较好,但铸坯中心偏析严重;通过取消结晶器电磁搅拌(M-EMS)并采用凝固末端电磁搅拌(F-EMS)有利于重轨钢均质性...     

圆坯凝固末端电磁搅拌作用下的流动与传热行为

以特殊钢圆坯连铸为研究对象, 建立了研究凝固末端电磁搅拌作用效果的三维耦合数值模型.利用分段计算模型获得末端电磁搅拌区域钢液流动与凝固的实际状态, 并采用达西源项法处理凝固末端钢液在糊状区的流动, 研究了不同电磁搅拌工艺参数下的电磁场分布及钢液的流动与传热特征.通过测量搅拌器中心线磁感应强度和铸坯表面温度验证了模型的准确性.研究结果表明: 电流强度每增加100 A, 搅拌器中心磁感应强度增加19.05 mT, 电磁力随着电流强度的增加显著增大.在20~40 Hz范围, 随着电流频率的提高, 中心磁感应强度略微下降, 但电磁力仍有所增加.在搅拌器区域, 液相穴内的钢液在切向电磁力的作用下旋转流动, 其切向速度随着电流强度和频率的增加而变大.末端电磁搅拌可促进钢液在圆坯径向的换热, 随着电流强度和频率的提高, 铸坯中心轴线上的钢液温度降低, 同时末端搅拌位置处的中心固相分率增加.      

宁钢板坯连铸机电磁搅拌应用实践

为了改善连铸坯内部质量，宁钢在连铸机二冷段安装了电磁搅拌装置，两对搅拌辊装配在扇形段二段1#和7#辊位。以230 mm×(950～1 650) mm断面规格板坯为研究对象，在凝固过程中施加电磁搅拌，研究其对铸坯凝固组织的影响。试验钢种在0.9～1.3 m/min拉速下，单边凝固厚度为板坯厚度的1/4～1/3，此时的电磁搅拌效果最佳。结果表明:在凝固过程中经过电磁搅拌，板坯中心缺陷程度减轻，内部质量得到明显改善。     

电磁搅拌在连续铸钢中应用的评述

本文综合论述了电磁搅拌(EMS)在连续铸钢中应用的发展,电磁搅拌在改善连铸坯表面质量、皮下质量、内部质量和提高铸坯机械性能等方面的理论与实践。文中还评述了结晶器EMS器、二冷区和最终凝固段EMS器和复合搅拌三种类型的搅拌技术。并根据国外连铸电磁搅拌应用中存在的一些问题,以及我国连铸中应用电磁搅拌的现状,提出了发展我国电磁搅拌技术需要解决的一些问题。     

M-EMS 对中碳钢连铸方坯碳偏析的影响

180 mm×180 nm 方坯结晶器电磁搅拌电流强度对中碳钢铸坯碳偏析及显微凝固组织的研究结果表明:结晶器电磁搅拌电流强度增大,铸坯等轴晶比例增加,二次枝晶间距减小,连铸坯中心碳偏析减小,但铸坯中间碳偏析增大,因此中碳钢方坯的电磁搅拌电流强度不宜过大.中碳钢方坯中间碳偏析与坯壳处出现白亮带有关.