电磁搅拌线圈的一种改进设计

针对现有电磁搅拌器磁场存在的熔炉边缘处磁感应强度偏小的问题,提出了一种电磁搅拌线圈的改进设计。比较两种结构的电磁搅拌线圈产生的磁场可以发现:在加载同样的电流密度的情况下,改进后的电磁搅拌线圈产生的磁感应强度要大得多,克服了熔炉边缘处磁感应强度偏小的缺点;在产生同样磁感应强度的情况下,改进后的电磁搅拌线圈加载的电流只需稍大于现有电磁搅拌线圈加载电流的1/2。     

半固态成形用电磁搅拌器内部磁场的三维表征研究

利用三维数字化测磁手段对半固态浆料制备用电磁搅拌器的磁场进行测量。结果发现,电磁搅拌器内部磁感应强度在100mT附近,磁感应强度沿搅拌器轴向及径向分布均匀,不同电磁搅拌电压、频率组合产生的搅拌磁场强度变化明显。     

电磁场相位对小方坯连铸结晶器电磁搅拌的影响

通过数值模拟对两相和三相结晶器电磁搅拌器作用下钢液内部的磁场和流场进行耦合数值分析,得出了不同相位电磁搅拌时,钢液内部磁感应强度、电磁体积力及搅拌速度的分布规律.模拟结果表明:在相位差为90°的两相电磁搅拌器结晶器电磁搅拌时,钢液内部的磁感应强度、电磁体积力及钢液的搅拌速度要比相位差为120°三相电磁搅拌器的高.计算结果与文献中实验结果及宣钢等厂的生产实践结果一致.     

不同电磁搅拌器内电磁力的有限元数值计算

从电磁场的基本理论出发,利用有限元软件ANSYS对三类电磁搅拌器进行了数值模拟,结合相关电磁场理论对金属熔体的受力进行了分析讨论。结果表明：三种电磁搅拌器在熔体区域内的磁感应强度都随着电流频率的增大而减小,不同搅拌器的电磁力随频率的变化情况有所不同。在频率一定的情况下,通过增大电压可增加熔体区域内的电磁力。     

板坯二冷段电磁搅拌数值模拟研究

利用有限元分析软件ANSYS对板坯二冷段电磁搅拌电磁场进行数值模拟研究,分析了电流强度、电流频率及浇注断面尺寸对电磁场的影响。模拟结果表明:不同频率和电流强度下搅拌器内磁感应强度分布趋势基本相同,根据磁感应强度分布均匀且相对最大的原则,此搅拌辊最佳电磁搅拌频率为5～6.5 Hz。不同电流强度条件下沿宽度方向距左侧1/3处的磁感应强度波峰比右侧的高近50%,磁感应强度的大小随着电流强度的增大而增大,沿厚度方向中心部位磁感应强度最小,仅仅是靠近铸坯表面的一半。为保证搅拌力较大的位置位于铸坯内部,最佳浇注断面宽度尺寸是800～2000 mm。模拟结果为板坯二冷电磁搅拌的使用奠定了基础。     

圆坯凝固末端电磁搅拌电磁场的数值模拟

以某厂圆坯凝固末端电磁搅拌器为研究对象,建立了圆坯凝固末端电磁搅拌的三维数学模型。利用有限元软件ANSYS对电磁场的分布规律进行了数值模拟,研究了不同工艺参数对磁感应强度和电磁力分布规律的影响。研究结果表明：当电流频率为8 Hz,电流强度从100 A增加到400 A时,搅拌器中心处的磁感应强度从19.5 mT提高到77.9 mT,中心横截面上切向电磁力的最大值从115 N/m3提高到1 837 N/m3。当电流强度为300 A,电流频率从4 Hz增加到12 Hz时,搅拌器中心处的磁感应强度从60.3 mT下降到55.6 mT,中心横截面上切向电磁力的最大值从550.2 N/m3提高到1 501.8 N/m3。     

圆坯连铸机电磁搅拌磁场特性研究

采用CST-11A型数字特斯拉计、扭矩仪测量对某圆坯连铸机结晶器与末端电磁搅拌的磁场、电磁扭矩进行测试研究,研究了磁感应强度和扭矩与电流、频率的变化规律及磁场的空间分布特点。研究表明：电磁力与磁感应强度的平方成正比关系,频率和磁感应强度成反比关系。结晶器内磁感应强度轴向最大位置在距结晶器上口900 mm位置,向两侧陡降;径向分布不均匀,由搅拌器内表面向中心逐渐减小;高频率的磁场经结晶器铜管后衰减更大。结晶器、末端电磁搅拌的电磁扭矩随着电流强度和频率的增加而增大,频率对结晶器电磁扭矩影响较电流影响更为平缓,而末端电磁扭矩与频率的变化趋势受频率范围影响,研究结果对合理制定及优化电磁搅拌工艺参数提供了理论依据。     

连续浇铸中电磁搅拌的理论与实践

本文介绍了电磁搅拌的理论,使用电磁搅拌以后对改进方坯、扁还和板坯的内部质量所起的作用以及电磁搅拌器的结构组成,可供从事连铸工作的同志参考。     

半固态浆料制备用电磁搅拌器中电磁场的研究

利用数字式特斯拉计详细测量了电磁搅拌器空载条件下切向磁感应强度分布，结果表明：磁感强度在搅拌器的高度方向中间处最大；随着半径的增大而增大，越是靠近线圈和齿槽磁感强度越大；磁感强度随着励磁电流增大而增大，随着频率增大而减小；在电磁搅拌线圈内壁处，磁感强度呈明显的周期性变化。     

连铸结晶器电磁搅拌技术的新发展

对连铸结晶电磁搅拌技术在国内应用及发展现状进行了概述。介绍了为解决结晶器电磁搅拌器安装位置高与弯月面波动的问题,过往国内外采用的一些技术思路,及目前国内重点采用的磁屏蔽新技术和研发出具有自主知识产权、高磁感应强度、高推力的全绕组板坯连铸结晶器电磁搅拌装置。     

锡磷青铜薄板坯水平电磁连铸技术的优化研究

对锡磷青铜薄板坯水平连铸的行波电磁搅拌技术进行了优化研究,提出了在搅拌器的端部放置硅钢片、改变搅拌器的长度以及减小搅拌器的端部电流强度等3种方法,来优化连铸薄板坯端部的流动和凝固过程,并采用数值模拟和工厂实验相结合的方法对其进行了分析。结果表明:相比其他2种方法,通过在行波搅拌器的端部放置硅钢片更有利于改善熔体端部的流动状况,当施加硅钢片的长度为150 mm时,熔体端部的强环流消失,连铸坯端部的凝固坯生长更加均匀,从而有利于防止连铸薄板坯边部的裂纹和偏析缺陷产生。     

方坯结晶器电磁搅拌磁场特性研究

对杭钢方坯结晶器电磁搅拌磁场和扭矩进行了冷态测试,研究了磁场和扭矩随电流、频率的变化规律及磁场的空间位置分布特点。结果表明,磁感应强度大时,电磁力矩不一定大,强调应把电磁力矩作为搅拌器性能的最佳指标。通过不同频率下的扭矩值确定EMS的最佳频率,结果对合理制定及优化电磁搅拌工艺参数提供了理论依据。     

螺旋磁场对Pb-Sn合金成分偏析的影响

测试分析新型电磁搅拌器内螺旋磁场和旋转磁场的磁感应强度、分布和作用规律,研究螺旋磁场对Pb-80%Sn过共晶合金凝固组织影响的作用机理,并与无磁场和旋转磁场条件下合金凝固组织的形貌特征及成分分布进行对比分析。结果表明:螺旋磁场相比于旋转磁场可以在铸锭内部更大区域内形成均匀搅拌,更易于破碎和细化枝晶组织,既能促进椭球或球状晶的生成,又能更好地改善宏观偏析;在频率一定的情况下,初生相晶粒尺寸随着励磁电流的增大而减小;当励磁电流为125A时,旋转磁场和螺旋磁场细化晶粒的效果最好;继续增大电流,晶粒产生粗化;螺旋磁场可基本消除成分偏析,并在较小励磁电流(100A)下达到采用旋转磁场(125A)时的最佳搅拌效果。     

二冷电磁搅拌下板坯连铸机内流动和凝固行为

二冷电磁搅拌(S-EMS)是板坯连铸生产中重要的电磁冶金技术。采用数值模拟方法研究了二冷电磁搅拌对板坯连铸机内钢液流动和凝固的影响。数值结果表明,二冷区电磁辊产生的磁场主要集中在电磁辊附近。二冷电磁搅拌对结晶器钢液的流场影响不明显,对二冷区凝固坯壳的厚度影响也不明显。当上下两对电磁辊的电流方向相反时,二冷区流场呈三环式;当上下两对电磁辊的电流方向相反时,二冷区流场呈双蝶式。     

小型柴油机曲轴表面缺陷磁粉探伤

曲轴是柴油机重要的运动零件,它的质量直接影响柴油机的总体性能及使用寿命.分析了曲轴过早失效或断裂的主要原因,其中表面缺陷是导致曲轴产生过早失效或断裂中最常见因素.经比较,在实际生产中选择磁粉探伤作为表面缺陷的检测方法,介绍了生产中磁粉探伤的方法,分析了曲轴的假磁痕、非相关磁痕,探讨了疏松、皮下气孔、夹渣、铸造裂纹、机加工缺陷、热处理缺陷等表面缺陷产生原因、存在部位、磁痕特征,可进一步保证曲轴制造质量.     

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 以搅拌器位置处的凝固层厚度以及磁场分布计算结果为依据确定了搅拌频率,并通过生产试验的效果确定了最佳搅拌参数。从试验结果来看,在拉速为1.0~1.1 m/min时搅拌器的最佳搅拌频率为6 Hz,拉速提高铸坯低倍上白亮带的宽度增加。优化后的搅拌参数明显改善了Q235铸坯的中心质量,降低了中心偏析级别。     

后立柱外板表面缺陷的产生原因及预防措施

针对3t载货汽车大驾驶室后立柱外板在冲压生产中经常出现的各种表面缺陷 ,具体分析了产生缺陷的原因 ,着重论述了应采取的预防措施。