采用电磁搅拌技术改善铸坯质量的探讨

一、前言电磁搅拌技术早在1922年Mcneill就论述了熔融金属的流动对凝固组织、中心偏析和夹杂物分布的影响。1934年Bruchanov利用电转磁场研究了钢水的流动对凝固组织形态的影响,以及对减少钢中气体含量、改善     

小方坯凝固末端电磁搅拌的磁场数值模拟

 利用ANSYS软件对160 mm×160 mm小方坯凝固末端电磁搅拌器所产生的电磁场分布进行了模拟。计算了小方坯内部磁场分布情况,同时计算出在不同搅拌电流条件下的铸坯凝固末端凝固前沿钢液液芯所受的电磁力与钢液的转速。结果表明,铸坯凝固前沿磁感应强度、电磁力及钢液转速均随着搅拌电流的增加而增大。结合实际生产情况,确定凝固末端液芯半径为175 mm,电磁搅拌频率为6 Hz时,最佳搅拌电流为400 A,此状态下凝固前沿由电磁力引起的钢液最大转速为12 r/s。     

结晶器电磁搅拌对改善铸坯质量的影响

对连铸中、高碳钢多断面规格有无结晶器电磁搅拌的铸坯质量的物理结果进行分析和归纳,旨在为以后的连铸生产起到指导作用。     

凝固末端电磁搅拌对钢管组织性能影响研究

针对宝铜电炉圆方坯连铸机末端电磁搅拌设备的投入使用,结合钢水浇铸的过热度、拉速以及二冷工艺,对比验证不同末端电磁搅拌工艺对连铸坯内部质量以及轧制钢管后对成品钢管成分均匀性、组织以及性能的影响,结果表明,经过组合电磁搅拌的钢管成分均匀性明显优于未使用末端电磁搅拌的工艺,冶金效果较理想,对钢管微观组织性能改善起到良好作用.     

电磁搅拌对铸坯质量的影响

综述了电磁搅拌技术的发展、种类及作用，举例说明了电磁搅拌技术对改善铸坯质量的影响，并展望了电磁搅拌技术的发展前景。     

凝固末端电磁搅拌对77B铸坯中心偏析的影响

77B铸坯在拉拔过程中常因塑性不足而发生拉断。通过电镜、低倍等对断裂的机理进行分析,最终确定使用凝固末端电磁搅拌器来消除铸坯的中心偏析。结果表明,经过末端电磁搅拌的连铸坯试样中心偏析程度基本上得到了改善,取得了较好的效果。     

电磁搅拌对圆坯质量的影响

文中介绍了包钢圆坯铸机采用结晶器电磁搅拌的应用效果.通过试验确定了合适的结晶器电磁搅拌的工艺参数,并通过等轴晶率、C偏析指数等指标,分析电磁搅拌对铸坯内部质量的改善作用.     

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.      

板坯连铸恒拉速浇铸提高铸坯质量

以连铸为中心组织生产,提高钢水成分命中率,减少钢水中S、P和夹杂物质量分数,提高中包温度命中率,选择合适的目标拉速,保证生产节奏稳定,优化保护渣性能,提高连铸操作水平,加强连铸设备保障能力等可以提高连铸恒速率。恒拉速操作可以提高连铸坯表面质量和内部质量。     

宽板坯连铸工艺优化与铸坯质量

结合实际生产,对宽厚板坯表面横裂纹、纵裂纹、氩气泡疤产生的原因进行了机理性分析。提出了消除宽板坯表面质量缺陷的具体措施。采用较弱的二冷配水,适当高的拉坯速度及矫直温度等,有助于降低表面横裂纹缺陷;采用较低且稳定的拉坯速度,低的吹氩量及水口浸入深度,有助于降低表面氩气泡疤缺陷;结晶器采用缓冷工艺,保持较小的液面波动等可有效防止铸坯表面纵裂纹的发生。     

高表面质量不锈钢板坯连铸工艺研究

针对不锈钢冶金特性和最终用途特点设计了板坯连铸工艺装备和工艺参数,在热调试和生产过程中不断调整连铸工艺,目的在于改善板坯表面质量.目前,以304钢种为代表的板坯修磨率达到了样板厂水平,板坯表面质量达到了设计要求,工艺设计被证明是合理的.     

连铸板坯表面质量预报专家系统

介绍了国内外连铸板坯质量预报系统的发展情况和研究开发的预报专家系统的工作原理，基本构成。本系统使用神经元网络模块和逻辑模块对结晶器热电偶温度模式进行识别，同时采集连铸机各项设备参数和工艺参数，利用冶金学理论知识和现场专家的经验知识，对发生铸坯表面质量的可能性给出判定。     

本钢连铸板坯质量评价及改善措施

结合本溪钢铁集团公司连铸板坯质量存在的问题．应用大样电解、金相分析、扫描电镜能谱分析等检测手段，对选定典型钢种（Q235）铸坯中夹杂物的质量分数、形态及组成，铸坯中气体等进行了分析和综合评价，并提出了改善铸坯质量的具体措施，为进一步提高本钢连铸坯质量提供了理论指导依据。     

板坯连铸过程控制的发展趋势

从连铸过程控制角度阐述了连铸生产工艺自动化的实现过程，总结了鞍钢5号连铸机过程控制系统的特点，进而探索了板坯连铸过程控制系统的发展趋势。     

连铸板坯内裂纹的检验分析

对连铸板坯内裂纹试样进行了金相及扫描电镜分析，发现裂纹主要发生在粗大的等轴晶区，并伴有大量的疏松和缩孔；沿拉坯方向裂纹是连续的；距板坯窄面的距离由50mm变为110mm时，铸坯的凝固时间不一致，裂纹表面的硫、磷含量逐渐增大．裂纹断口形貌由塑性断口变为凝固收缩断口。     

不锈钢连铸生产中工艺因素对S EMS效率的影响

铸流电磁搅拌（S EMS）的应用是提高铁素体不锈钢产品表面质量的重要保证,但却存在诸多工艺、设备因素影响着S EMS的使用效果,使不锈钢生产厂无法得到稳定且可满足要求的板坯等轴晶率。宝钢股份不锈钢分公司在电磁搅拌冶金效果的工艺影响因素方面做了研究,初步阐述了其内在联系和机理,为铁素体不锈钢连铸生产提供了工艺方向。     

IF钢板坯连铸工艺优化

 通过下渣检测系统、FC结晶器、塞棒吹氩、全程保护浇注、炼钢—精炼—连铸节点控制、IF钢洁净度判定等连铸工艺的应用和优化,解决了塞棒失控、结晶器液面波动、浸入式水口堵塞、漏钢预报系统误报等问题。在板坯连铸IF钢时,取得了月均夹杂物质量分数达0.22%,增氮合格率大于等于85%,连浇炉数大于等于6炉等良好效果。     

迁钢板坯恒拉速技术应用与实践

炼钢系统是离散-连续的过程,整个系统的设备较多且操作变数大,实现常规板坯恒定拉速连续铸钢的关键是铁水预处理、转炉炼钢、钢水二次精炼、板坯连铸等环节间的钢水物质流、温度变化的能量流、生产节奏的时间流的传递,恒拉速实施过程中要求设备平稳运行、生产工艺科学合理、生产节奏平稳有序等一系列稳定条件,同时还要做到“时时、班班”相同。迁钢炼钢厂在实行板坯恒拉速技术开发与应用过程中,以优化各工序生产工艺,加强过程控制能力,科学、稳定、高效组织生产为手段,恒拉速率已经连续49个月稳定在97%以上,创造了1 000万t 连续不漏钢的记录。