方坯软接触电磁连铸结晶器内钢液弯月面行为的热模拟

以低熔点Ｐｂ－Ｓｎ－Ｂｉ合金作为钢液模拟工质,对谐波高频磁场作用下,方坯软接触电磁连铸结晶器内钢液的弯月面行为进行热模拟的实验研究,通过录像手段记录高频磁场作用下非导电石英玻璃容器内液态金属的弯月面行为,并采用“浸镀法”测得不同实验条件下的弯月面形状,掌握了高频磁场作用下液态金属弯月面的波动特性及不同感应线圈实验参数对弯月面行为特征的影响效果,研究表明：方坯结晶器内高频磁场沿结晶器周向的不均匀分布     

结晶器变形计算机数据采集系统的建立

连铸过程中,结晶器铜管在热力载荷作用下,易发生机械变形。使用PCLD-789D型放大器、PCL-818L型数据采集板以及VISIDAQ应用软件设计了一套针对测量结晶器铜管变形的、完整的多输入通道的计算机数据采集系统,并对不同加热制度下的铜管应变进行了测量。结果显示,测量的铜壁变形与计算值吻合良好,证明开发的计算机采集系统可以用来对拉坯过程中的铜管应变动态监控,以便于随时调整工艺参数,避免事故的发生。     

Al-Bi-Ce-Cu难混溶合金的凝固组织和耐磨性

本文研究了Al-Bi-Ce-Cu难混溶合金的凝固组织和耐磨性能。实验结果表明,添加Ce到Al-Bi合金中,原位生成的棒状化合物Bi₂Ce作为异质形核质点,促进了Bi相的形核,所制备难混溶合金中富Bi相颗粒弥散分布。添加Cu到Al-Bi-Ce合金中生成了硬质相Al₂Cu,硬质相增强了基体的硬度,进而提高了合金的耐磨性能,降低了合金的耐磨性系数。因此Al-Bi-Ce-Cu合金,不仅具有富Bi相颗粒弥散分布的组织,同时还具有高的耐磨性能,有很强的实际应用价值。     

气隙对连铸坯凝固影响的有限元数值模拟

以连铸坯凝固传热有限元数学模型研究了铸坯角部形状和气隙对坯壳凝固行为的影响研究结果表明：采用有限元法离散铸坯圆角能更合理地反映铸坯角部的几何和换热条件，从而可以更准确地研究角部换热条件对铸坯凝固行为的影响。角部气隙显著地降低了坯壳表面的换热，使铸坯偏角区成为热节区。此热节区是铸坯凹陷、皮下裂纹等缺陷和漏钢事故发生的诱因。     

软接触电磁连铸技术的研究进展

讨论软接触电磁连铸的原理,分析在软接触电磁连铸过程中磁场分布特性、电磁连铸结晶器设计、软接触电磁连铸工艺参数和电磁参数对铸坯表面品质的影响.并提出该技术研究中还需进一步研究的关键问题.     

连铸末端电磁搅拌工艺的优化与高碳钢铸坯质量

采用射钉法测量了不同拉速下的凝固坯壳厚度。建立了铸坯凝固传热模型,计算得到凝固坯壳生长曲线。基于射钉试验和数学模型计算结果,提出凝固末端电磁搅拌(F-EMS)的最佳安装位置应为距结晶器弯月面10.23m处。结合SWRH82B高碳钢连铸生产实际,将F-EMS安装位置由距弯月面11.1m上移至距弯月面9.75m。结果表明,工艺参数优化后,SWRH82B铸坯的等轴晶率由优化前的40%～46%提高到50%～64%,中心碳偏析指数由优化前的1.08～1.10降低到1.04～1.06,连铸坯质量得到显著改善。跟踪轧材质量发现,SWRH82B盘条的网状碳化物减少,轧材质量得到较大提高。     

结晶器内连铸小方坯凝固过程及应力分布的有限元数值模拟

建立了结晶器内连铸坯凝固传热及弹塑性应力分析有限元数学模型,模型中引入与气隙相关的传热边界条件修正平均热流量方程考虑了材料力学性能,屈服函数随温度和应变速率的变化,研究了角度气隙对坯壳凝固行为和力学行为的影响。     

薄板坯连铸结晶器内涡流及卷渣行为的研究

利用1／4水模型对薄板坯连铸结晶器内的涡流及卷渣行为进行观察研究。在实验中考察了水口形状、水口浸入深度和浇铸速度等对漩涡及卷渣行为的影响,并考察了偏流以及在水口与结晶器宽面之问加翼片,阻止结晶器表面流股相互流动的漩涡（卷渣）现象。     

EVOLVEMENT MECHANISM OF SURFACE OSCILLA- TION MARKS ON ROUND BILLET DURING SOFT–CONTACT ELECTROMAGNETIC CONTINUOUS CASTING

在实验室立式连铸机上对碳素结构钢Q235B进行了电磁软接触连铸实验,测量了结晶器内磁场分布和Sn--Pb--Bi合金熔体弯月面形状. 结果表明,采用电磁软接触连铸技术, 可以显著改善铸坯表面质量; 当电源功率达到最佳值时, 振痕完全受到抑制, 铸坯表面光洁; 但当电源功率过大时,铸坯表面出现波浪形振痕. 分析认为, 铸坯表面质量得到改善是高频电磁场的Lorentz力效应和Joule热效应共同作用的结果;当电源功率过大时, 分瓣结晶器 内的磁场分布不均匀,沿结晶器周向呈波浪形分布, 加之钢水液面波动也更加剧烈,因此在铸坯表面产生波浪形振痕.     

加热炉半热滑轨温度和应力分析

耦合三维传热和热应力方程,采用有限元法对加热炉半热滑轨的传热、应力和应变进行了数值模拟.结果表明:其端面最高温度随着滑轨高度的增大而升高,随着滑轨长度的增长而稍有降低,在相同的高度和长度下,梯形滑轨比矩形滑轨的端面最高温度低15～20℃;其最大应力位于坡口堆焊金属与滑轨的焊缝处,其值随着滑轨高度和长度的增大而增大,在相同的几何尺寸下,矩形滑轨大于梯形滑轨.