转炉-连铸工序生产低碳铝镇静钢中夹杂物的研究

采用添加示踪剂的方法对转炉-CAS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢中的夹杂物进行了研究,结果表明:出钢或CAS精炼过程中炉渣与钢液作用生成的夹杂物,尺寸在30 μm以下的夹杂物很难从钢液中完全上浮排出.铸坯中的主要夹杂物为来源于钢包渣与钢液作用生成的球状夹杂物、块状Al 2O 3夹杂物.连铸坯中的全氧含量在(38～53)×10 -6之间,夹杂物的含量在 2.3 mg/kg左右,表明该工艺可以生产较高纯净度的低碳铝镇静钢坯.     

电磁搅拌对液态夹杂物聚并及去除行为的影响规律

高拉速连铸具有高效、低成本的特点,是未来连铸的发展方向。以常规板坯结晶器为研究对象,基于大涡模拟理论及欧拉-拉格朗日方法,对CSP结晶器内的多相流动及夹杂物碰撞聚并及去除行为展开深入分析。结果表明,电磁搅拌加剧了钢液在结晶器中的湍流强度,并促使更多夹杂物聚并上浮至渣金界面。并且,由于水平方向流速较大,钢液射流被限制在了电磁搅拌区域,显著降低了钢液射流深度,有利于夹杂物上浮。此外,由于电磁力的存在加剧了渣金界面波动,容易造成卷渣,因此,电磁搅拌对夹杂物的去除影响是双向的,既会提升内生夹杂物去除率,也会增加外来夹杂物的卷入风险。本模型对控制CSP结晶器连铸过程具有一定指导意义。     

连铸结晶器电磁制动对铸坯中非金属夹杂物影响的研究

对梅钢2^#连铸机采用的FC-Mold（Flow Control Mold）全幅二段电磁制动器对钢中非金属夹杂物的影响进行了研究。结果表明,采用电磁制动后,铸坯中心的夹杂物总个数少于未采用电磁制动的铸坯,而前者边部的夹杂物个数则是后者的2.06倍;铸坯中心和边部的夹杂物平均直径和平均面积均有所减小,铸坯中心的平均面积减小量达到8.44μm^2。钢中的夹杂物主要为直径全部小于20μm的Al2O3、MnS和CaS夹杂物,还有少量含K、Na的夹杂物。未采用电磁制动的铸坯中含K、Na夹杂物的数量明显多于采用电磁制动的铸坯。采用电磁制动明显降低结晶器液面的波动幅度,这有助于减少卷渣几率。电磁制动使用技术还有待于进一步优化研究。     

电磁制动对SPHC钢连铸坯中夹杂物的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及能谱等手段,对SPHC钢连铸坯在浇注过程中使用电磁制动技术对夹杂物的影响进行研究。结果表明:采用电磁制动技术后,在铸坯宽度方向上,边部夹杂物个数约为心部夹杂物个数的2.00倍、约为距边部1/4铸坯宽度处夹杂物个数的2.08倍。在铸坯厚度方向上,夹杂物数量随位置变化趋势与未加电磁制动是大致相同,仅在距上边部1/4铸坯厚度处夹杂物数量明显降低。从夹杂物总个数角度分析,加电磁制动后铸坯夹杂物总个数略有降低。夹杂物的尺寸均为小于20μm,其形状为圆形、方形、少量三角形和不规则多边形。夹杂物主要类型为Al2O3、铝酸镁类、碳化硅类等。电磁制动对夹杂物的形貌和组成没有明显影响。     

稀土元素对铝铜合金中夹杂物的影响研究

本文研究了混合稀土对Al—4％Cu合金中夹杂物总量、组成及形貌的影响。探讨了铝合金中夹杂物的检测方法,对比了稀土及常规精炼剂对铝液的净化效果。结果表明,用稀土处理后的铝液净化效果优于六氯乙烷及无毒精炼剂。当稀土加入量为0.3％时,铝液净化及去除夹杂的效果最佳。     

结晶器电磁搅拌电流对大方坯质量影响试验

进行了结晶器电磁搅拌电流对大方坯的内部质量影响的试验研究.结果表明:搅拌电流由250A增至500A时,大方坯中心区等轴晶率由18.80%增至36.24%,中心疏松全部控制在1.5级以下,中心偏析评级全部控制在1.5级以下,大方坯凝固组织的致密性和均匀性明显增加,大方坯中大型夹杂总量较低,促进夹杂物上浮.     

内置式搅拌磁场对连铸空心铸坯内夹杂物分布影响

耦合求解了电磁场方程以及夹杂物守恒方程,考虑了夹杂物间的湍流碰撞以及斯托克斯碰撞,计算获得了拉速以及行波式电磁搅拌对结晶器内夹杂物分布的影响规律。结果表明,结晶器内夹杂物的运动规律与钢液的流动状态密切相关,拉速越大,钢液的浸入深度越深,则结晶器出口处夹杂物的数量越多,夹杂物的尺寸越小。施加行波式搅拌磁场可以使钢液流动加强,并减小钢液的浸入深度,有利于夹杂物的聚集长大上浮,结晶器内夹杂物的尺寸较大,但数量减少。因此,在连铸空心管坯内部施加搅拌磁场有利于去除钢中夹杂物,从而改善连铸空心管坯的质量。     

内置式结晶器电磁搅拌对60钢小方坯夹杂物的影响

为了60钢小方坯中夹杂物,采用电磁搅拌电流为0、150 A、250 A,频率为3 Hz工艺参数,进行非金属夹杂物出现频率对比和夹杂物的能谱分析比较。结果表明,采用内置式结晶器电磁搅拌后,60钢夹杂物得到了控制。随着搅拌强度增加,60钢中的夹杂物≥1.0级的基本消除,夹杂物≥0.5级的由原来的33.33%下降到8.47%。在浇注过程中随钢流带入的非金属夹杂物,如脱氧产物、耐火材料的冲刷、水口结瘤的冲刷等,经电磁搅拌后大部分可以被排出,证明电磁搅拌消失夹杂物效果明显。     

低碳铝镇静钢 LF 炉精炼渣优化研究

我公司冶炼低碳铝镇静钢LF炉采用CaO-Al2O3渣系。通过化学成分及X射线衍射分析发现原用渣系中铝酸钙主要以3CaO·Al2O3形式存在。该组成对夹杂物吸收能力弱,是造成钢锭中氧化物夹杂含量高的重要原因。为使CaO-Al2 O3渣系中铝酸钙以低熔点相12CaO·7Al2O3形式存在,通过降低萤石加入量,提高Al2O3量优化渣系,使CaO/Al2O3的摩尔比为1．7左右。优化渣系的现场应用结果表明,渣中铝酸钙大多以12CaO·7Al2O3形式存在,钢锭中氧化物夹杂明显减少。同时由于减少了萤石的加入,炉衬冲刷减轻,避免了钢锭中镁铝尖晶石夹杂物的出现。     

结晶器用新型双线圈电磁搅拌系统

本文介绍了加拿大ＪＭＥ公司研制的一种新型结晶器搅拌系统。此系统由两套感应线圈组成,一套布置在弯月面区域,另一套布置在结晶器下部,因此称为双线圈结晶器电磁搅拌系统。在敞开浇铸时,用此搅中提高弯月面的搅拌强度,当用浸入式水口进行保护浇铸时,可用上部感应线圈的制动作来抑制弯月面区域的搅拌。结果对高碳钢和合金钢小坯可很好地改善凝固结构和中心碳偏析。     

连铸中间包中夹杂物聚合与去除的数学模型

在Euler(流场)-Lagrange(颗粒)框架下,提出了一个夹杂物运动、聚合和去除耦合的统计模型,运用此模型数值计算了连铸中间包的三维流场,对夹杂物的行为进行了Monta-Carlo模拟,计算结果显示,20,40和60μm夹杂物的总去除效率约为20％,36％和75％,其中壁面吸附的贡献占1／6—1／4,受中间包实际条件的限制,夹杂物的碰撞长大并不显著。     

铝熔体中夹杂物和气体的行为

分析了铝熔体中夹杂物和气体的行为，提出了寄生机制，并通过对废争化的研究加以论证，认为气寄生于杂，杂吸附着气，除气必排杂，排杂是除气的基础；采用熔剂过滤净化技术效果显著，应予重视。     

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。     

铝熔体中夹杂物与气体相互作用的关系

分析了夹杂物（Ａｌ２Ｏ３等）的结构特性和气体（氢）在铝凝固过程中的行为,阐述了铝熔体中夹杂与氢的相互依存关系,提出了夹杂与氢相互作用的“寄生机制”观点。指出了夹杂的存在是气体难以除净的关键限制因素,排杂是除气的基础,并通过实验得到证实,对铝液净化实践具有实际指导作用,是提高铝材冶金质量的关键。     

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.     

连铸薄板坯结晶器内夹杂物运动的模拟研究

采用水模拟和数值模拟相结合的方法分析了连铸薄板坯结晶器内夹杂物的运动状况。通过Proanalyst软件分析高速显微摄像仪拍摄的夹杂物运动图,获得了夹杂物在结晶器内的运动路径;同时,采用拉格朗日法计算获得了结晶器内夹杂物的运动路径,将二者相互对比,分析了拉速和浸入式水口深度对夹杂物运动轨迹的影响。结果表明:夹杂物在结晶器的运动轨迹复杂;拉速越小,浸入水口的深度越浅,夹杂物越容易在上回流区盘旋;拉速越大,浸入水口的深度越深,夹杂物容易在下回流区盘旋;增大夹杂物在结晶器内的停留时间有利于防止夹杂物进入铸坯内形成缺陷。     

电磁搅拌作用下电流强度对结晶器内液面波动的影响

以某钢厂准ф250 mm连铸圆坯结晶器电磁搅拌为研究对象,采用电磁—流体单相耦合的方式及流体体积函数VOF模型,建立描述结晶器电磁搅拌作用下液面波动的数学模型,研究电磁搅拌作用下电流对液面波动的影响。结果表明,,随着电磁搅拌强度增强,液面波动变得剧烈,甚至出现卷渣现象。卷渣现象可通过调整搅拌器安装位置,或者调整浸入式水口深度改善。     

宣钢连铸机结晶器电磁搅拌工艺实践

介绍了宣钢5号连铸机结晶器实施电磁搅拌的工艺实践,提高了铸坯特别是高碳钢铸坯的质量,进一步改善了铸坯的缩孔及中心偏析等缺陷.     

电磁搅拌在熔铝中的应用

1.前言瑞典的ASEA公司是生产重型电机的工厂,电磁搅拌装置(以下简称搅拌器)是该工厂的产品之一。迄今为止,此种搅拌器一直是炼钢过程各阶段广泛应用的主要设备。搅拌器     

电磁搅拌对超高硬度堆焊层组织和性能的影响

对超高硬度堆焊外加纵向间歇磁场,通过电磁搅拌对堆焊层金属的组织形态、夹杂物以及焊缝金属化学成分均匀性的影响,来改善焊缝质量。