感应加热技术在连铸中间包上的应用

感应加热是利用电磁感应原理加热金属导体材料的一种有效方法,宁波钢铁有限公司(下简称宁钢)中间包感应加热是在中间包内安装感应线圈,线圈的中心安装有闭环的铁芯,环绕铁芯的线圈为一次回路,流经通道的钢流构成的回路为二次回路。当对线圈施加交流电压时线圈立刻产生交变磁通,磁通切割钢水构成的闭合回路,在钢水中产生感应电流,感应电流产生加热钢水的焦耳热。     

HFW钢管焊缝感应加热数值分析

采用ANSYS软件,用电磁/热耦合计算的方法,计算了HFW焊管焊缝感应加热过程中副线圈相对位置、主线圈与钢管间隙诸因素对钢管内外壁温度曲线的影响。数据分析表明,副线圈在竖直方向上与主线圈的距离对温度曲线几乎没有影响;而主线圈与钢管的间隙越小,升温速度越快。数据分析发现,升温过程中,钢管中焦耳热的分布以居里点为界,呈＂高原＂形分布。     

形状记忆合金复合材料

智能材料的概念出现于 80年代末 ,由于它集感应功能和驱动功能于一身 ,很快就引起了全世界的注意。形状记忆合金 (SMA)能够在温度或载荷的一定范围内变化时产生热弹性马氏体相变 ,由此改变应力状态和其他性质 ,所以SMA可作为智能材料中的感应和驱动单元。可以把 SMA作成颗粒状、丝状或带状嵌入母相基体 ,如聚合物、金属或陶瓷中。通过控制 SMA热循环时的马氏体转变进程来提高或改变材料性能。比如嵌入的预应变 SMA在加热过程中产生马氏体相变 ,对周围母相产生压应力 ,可强化材料 ,提高材料抗冲击和减振性能 ,或改变材料固有振动频率 ,…     

提高电焊钢管生产技术水平的途径

一、钢管的焊接方法的发展近几年来,世界各国在钢管焊接工艺上有了重大的改革。普遍在原低频焊管的基础上发展为100～450仟周/秒的高频电阻接触焊和感应焊。这种焊接工艺的特点是:金属在加热时电能的高度集中,用1/10甚至~1/100秒就可以使金属加热到焊接温度(1300～1350℃)。由于高频电流的集肤效应和邻近效应,焊接电流将沿管坯边缘很薄的一层通过,因此,热影响区窄,加热时间短,从而生成的氧化物减少,这就为提高焊接质量创造了有利条件。实践证明,采用频率为450仟周/秒的高频电流焊管同低频焊管比较具有许多优点:     

中频电源在天津大无缝钢管厂的应用

在天津大无缝钢管厂生产中，为了实现钢管涂漆后烘于的目的，采用了中频感应加热方式取代传统的燃气加热炉加热方式，既达到了均匀加热钢管的目的又实现了节能降耗。主要介绍了应用感应加热原理进行钢管涂漆烘于的技术特点，重点分析了该设备所装备的IGBT全固态中频感应电源的组成结构和工作原理，并结合使用实例，分析了与传统加热相比的优越性。     

高效电机用硅钢的织构特征及电机性能

为摸索硅钢片磁特性对电机性能的影响规律,分析了硅钢片在高效化过程中织构的演变规律及特征,采用 Easymotor软件计算了硅钢磁特性与鼠笼式三相感应电机运转性能之间的关系。结果表明：硅钢的微观织构特征是决定磁性水平的重要因素,常化处理可以明显提高有利织构的组分;在特定条件下,硅钢的铁损P 1.5/50下降0.16 W/kg,可以使电机效率提高约0.073％;磁感强度高低对电机性能也存在明显的影响。     

高频直缝焊管中频热处理参数分析

为减小热影响区域残余应力集中,提高焊缝质量,高频直缝焊管需进行中频热处理.但在中频感应加热后,焊缝上下表面存在一定的温差,受传热顺序的影响,厚壁管材的下表面不易达到热处理温度,严重时会影响成品钢管质量.根据焊管中频电磁加热特点,分析了两组线圈轴向间距、线圈翻转角度和主、副线圈间距对感应加热效果的影响规律.焊缝上下表面温...     

振吴电炉--电磁感应加热热处理技术创新与运用

利用中频电源的电磁感应加热原理来进行石油专用管的淬火、回火或正火和圆钢透热，在美国等发达国家已经属于一种成熟的工艺技术，并且在石油专用管的制造领域得到了广泛的应用。20世纪70年代。国外感应加热热处理炉在钢管尤其是石油钢管的强化和调质热处理中得到了应用与发展。美国LONGSTAR公司、无限制管公司以及日本川崎钢铁公司都用中频感应热处理炉，对石油套管进行调质处理。在法国和日本的许多工厂均采用中频感应加热炉来对焊管进行热处理。     

直流炼锌埋弧电炉电热场的数值模拟

利用商业软件ANSYS对电炉熔体部分进行了模拟计算,并研究了恒功率下不同的电极插入深度对熔体的焦耳热场和温度场的影响.结果表明:随着电极插入深度的变化,靠近电极区域的焦耳热有明显的变化,而远离电极区域的焦耳热变化相对较小；温度与焦耳热分布类似,电极插入越深,熔体底部温度升高,顶部温度减小,并且靠近电极区域的温度变化更加明显.     

钢管感应热处理工序的节能措施

阐述了钢管感应热处理设备的组成,介绍了中频电源装置的工作原理,找出了影响钢管感应热处理工序电能消耗的主要因素：钢管热处理温度、装置加热效率、装置谐波影响以及装置附加损耗等。从合理设计钢管热处理温度、提高装置加热效率、消除装置谐波影响、减少装置附加损耗、避峰用谷五个方面对如何降低钢管感应热处理工序电能消耗、节省电费进行了详细分析与探讨,提出了改进的可行性方案以及需现场落实的具体措施,对实施后达到的效果进行了分析。     

Finite Element Analysis of 3-D Electromagnetic Field in Bloom Continuous Casting Mold

Three-dimensional finite element model of electromagnetic stirrer was built to predict magnetic field in a bloom continuous casting mold for steel during operation.The effects of current intensity,current frequency,and mold copper plate thickness on the magnetic field distribution in the mold were investigated.The results show that the magnetic induction intensity increases linearly with the increase in current intensity and decreases with the increase in current frequency.Increasing current intensity and frequency is available in increasing the electromagnetic force.The Joule heat decreases gradually from surface to center of bloom,and a maximum Joule heat can be found on corner of bloom.The prediction of magnetic induction intensity is in good agreement with the measured values.     

Modeling of Electromagnetic Field and Liquid Metal Pool Shape in an Electroslag Remelting Process with Two Series-Connected Electrodes

A three-dimensional finite-element model has been developed to understand the electromagnetic field and liquid metal pool shape in an electroslag remelting (ESR) process with two series-connected electrodes. The magnetic vector potential is introduced into the Maxwell’s equations, and the nodal-based method is used to solve a three-dimensional harmonic electromagnetic field. The heat transfer of the solidifying processes of ingot is modeled by a source-based enthalpy method, and the Joule heating is included in an inner source. The results show the main part of the current flows through the slag cap and a little enters into ingot in a two-series-connected electrode ESR system. As the interaction of self-induced and mutual-induced of two electrodes occurs, the skin effect is significantly suppressed by the neighbor effect. A symmetrical pattern of magnetic flux density in a two-series-connected electrode ESR system is displayed. The magnetic flux density between two electrodes is reinforced and reduced at the outside of two electrodes. The maximum Joule heat power density is located at the interface of slag and electrodes, and it decreases with an increase of the electrode immersion depth. The averaged Joule heat power density increases when slag cap thickness is reduced. With the increase of ingot height, the liquid metal pool shape changes from arc shaped to “V” shaped. When the ingot height is more than the diameter in the ESR processes, the liquid metal pool shape is constant.     

钢管缺陷漏磁场及影响漏磁信号因素的分析

介绍了钢管检测中常见的缺陷漏磁场模型和漏磁场分布，以及对凹坑缺陷漏磁场进行的模拟研究。比较了两种缺陷漏磁检测信号的时频特性，讨论了缺陷深度、励磁电流、检测探头纵向旋转速度等对矩形槽缺陷漏磁感应电压信号的影响。研究发现，缺陷深度和漏磁感应信号峰值约呈线性关系，这可作为钢管缺陷检测的应用基础。     

Influences of liners and magnetic flux concentrator on induced Joule heat in hot extruded billet

In the production of pipes by hot extrusion method,billets should be heated to a certain temperature before hot extrusion by induction heating. The segmented liners in the induction furnace can possibly affect the circumferential Joule heat generation,thus leading to an uneven temperature field. The commonly used magnetic flux concentrators ( MFC) can increase the temperature on both ends of the billet. In this paper,the possible effect of liners and the factors affecting the utilization of the MFC,including the permeability,dimension and position,are all numerically studied and determined.     

利用高频磁场连续分离铝熔体中夹杂物的理论分析

分析了高频磁场作用下铝熔体连续处理时夹杂的去除效率。计算结果表明，夹杂去除效率随管径的增大而降低，而随夹杂平均停留时间的延长以及磁感应强度有效值的增加而增加。提高去除效率的有效途径是增大磁感应强度或降低分离器管径，但减小管径的同时需要相应地提高磁场频率。     

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.      

多头螺旋管换热过程的三维数值模拟

随着节能减排的生态发展理念深入人心,如何最大限度地提高能源的利用率,成为时下研究的热点．文中以多头螺旋管为研究对象,并以当量直径的光管作为基准管,运用有限元分析软件ANSYS对模型的传热过程进行数值模拟,得出了换热过程中温度场与流场的分布状况,而后结合传热学中的边界层理论和协同场理论对结果进行综合分析．结果表明：在等热流的情况下,多头螺旋管的换热性能明显优于光管,相对光管,多头管内流体的出口温升相对提高了2．6倍,出口速度相对下降50％;其特殊的内外凸筋结构,是强化传热的主要原因,同时,凸筋造成流体的有涡流动,也使得多头螺旋管管壁不易结垢．     

Effect of Electromagnetic Stirring on Molten Steel Flow and Solidification in Bloom Mold

The effect of electromagnetic stirring on molten steel flow and heat transfer in a 260 mm× 300 mm bloom mold was investigated by using a method combining both finite element method and finite volume method. The simu lation results related to magnetic fields were consistent with the onsite measured data. The magnetic flux density in creased with increasing the current intensity but decreased with increasing the current frequency. Electromagnetic stirring caused molten steel to flow with rotation on a horizontal section and two sets of recirculation regions with opposite fellow directions in a longitudinal section formed. The maximum tangential velocity increased with increasing the current intensity and frequency. Furthermore, the superheat degree of the molten steel on the outlet cross section of the mold decreased with increasing the current intensity. growth zone of solidified shell in the effective stirring zone. bearing steel, the appropriate values of current intensity and to be 300 A and 3 Hz, respectively. Electromagnetic stirring caused the emergence of a zero For the 260 mm N 300 mm bloom continuous caster of current frequency of electromagnetic stirring were found     

电流对电渣重熔过程多场耦合行为和凝固参数影响的数值模拟

利用了FLUENT软件建立了电渣重熔(ESR)过程二维轴对称瞬态模型.使用有限体积法求解耦合的电磁场、动量和能量守恒方程,铸锭的凝固过程由焓-多孔介质模型处理,系统地研究了电流对电渣重熔GH984G凝固过程多场耦合行为和凝固参数的影响规律.模拟结果表明:电流由2.3kA增大为2.5kA,体系中电流密度、磁感应强度、洛伦...     

电极填充比对电渣重熔过程影响的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS求得稳定电渣重熔过程电极、渣池和钢锭系统电磁场和焦耳热场分布,并通过计算流体力学软件FLUENT模拟分析了耦合电磁场和焦耳热场的三维电渣重熔过程电极填充比0.3~0.7对电渣重熔系统温度场、速度场和电磁场的影响。结果表明,随着电极填充比的增加,速度最大值和湍动能最大值逐渐增加,但变化速率随填充比增加而下降;填充比0.3和0.5之间的最大湍动能差值约为填充比0.5和0.7之间湍动能的2倍;温度最大值随填充比不是单调变化的。