钢的软接触电磁连铸技术

介绍了软接触电磁连铸技术并分析了其作用原理,该技术可有效提高铸坯的表面质量,着重分析探讨了工业上实现钢的软接触电磁连铸在结晶器结构、材质以及电磁场参数等方面需要解决的关键问题,并介绍了该技术的最新研究成果:高频调幅磁场电磁连铸技术和无结晶器振动的电磁连铸技术.     

连铸结晶器振动下弯月面处温度波动的模拟实验

设计了连铸结晶器弯月面处传热模拟实验，测量了在结晶器振动情况下弯月面处的温度，发现该处的温度随着结晶器的振动而产生周期性的变化，实验结果表明，结晶器振动频率越大，振动幅值，结晶器冷却强度以及结晶器与铸坏间的接触压力越小，因结晶器振动而产生的弯月面温度波动亦越小，据此认为，连铸弯月面温度波动是导致铸坯表面缺陷产生的一个重要原因，基于此“温度波动”现象，分析了包括高频小振幅振动，软接触结晶器电磁连铸，热顶结晶器等诸多技术改善坯表面质量的机理。     

电磁连铸用高频磁场内磁感应强度的分布

用小线圈法测定了等幅高频磁场和调幅高频磁场内的磁感应强度，两种磁场的磁感应强度在空间分布的规律基本相同，即同一高度平面上沿径向方向从线圈中心至边缘其磁感应强度依次增加，在线圈高度方向上，磁感应强度在线圈高度的1/2附近达到最大值。等幅高频磁场的磁感应强度随高频电源输出电流的增加而增加，磁场调幅处理能提高磁场内的磁感应强度，提高调幅波信号的幅值电压，可有效提高磁场内的磁感应强度。     

软接触结晶器电磁连铸技术研究现状

 从磁场分布和结晶器设计、磁场对铸坯表面质量改善的机理、电磁场作用下结晶器内弯月面的行为、磁场施加方式的演变等几个方面,综合论述了软接触结晶器电磁连铸技术的发展现状,并指出了该技术未来发展过程中值得注意的几个方面。     

电磁冶金技术研究新进展

电磁冶金技术是高品质钢生产的必备手段。本文综述了近年来电磁冶金技术的发展,围绕连铸的全流程,包括中间包电磁净化钢液、水口控流、结晶器内电磁搅拌和电磁制动等磁场控制流场、电磁软接触结晶器连铸、电磁场调控凝固组织、电磁场下固态相变及组织控制在内各方面,阐述了电磁场作用的机理,分析了应用电磁场技术的原理和特点,在电磁场控制流场领域提出了多模式定制磁场的概念,以满足高品质钢连铸中复杂状态的要求。在静磁场控制凝固组织领域提出应用强磁场热电磁力的新原理,并指出电磁冶金技术的发展需结合大数据的人工智能以更好发挥作用。     

静磁场下电渣重熔轴承钢的研究

在电渣重熔轴承钢的过程中施加与电流方向垂直的静磁场,研究了不同电流密度和磁感应强度对轴承钢重熔锭的凝固组织、非金属夹杂物、杂质元素含量和硬度的影响。结果表明:施加的静磁场形成电磁激振效应,能够显著细化金属熔滴,提高非金属夹杂物和杂质元素的去除效率;有利于降低枝晶间距获得细晶组织,降低合金元素的偏析;提高铸锭的力学性能,因此施加静磁场是强化电渣重熔过程的重要手段。     

电磁场作用下铜板带水平连铸熔体的流动和凝固特征

为了消除铜板带水平连铸中的微气孔、夹杂和柱状晶对接等凝固问题,提出一种基于正交磁场和直流电流相互作用的结晶器内水平电磁搅拌,并在实验室物理模拟实验的基础上,进行现场工业实验。在模拟实验中,用超声波多普勒测速仪测量该电磁搅拌下水平连铸结晶器内金属液的流动规律,并与生产实验中锌白铜板带的凝固特征相互印证,发现搅拌电流达到400A时,板带内部气孔消失,电流达到500A时板带出现等轴晶带,电流达到800A时板带坯偏析率趋于零。     

电磁净化中间包中钢液流场及传输行为的水模拟研究

采用水模试验,通过流场示踪技术得到电磁净化中间包中的钢液流场形貌,并对圆形腔不同钢液转速下中间包中钢液停留时间曲线进行了测定分析。结果显示,电磁净化中间包的流场比传统中间包的流场复杂:在圆形腔中,旋转运动抑制了大包水口至矩形腔的短路流,而在矩形腔中形成水平环流,从而延长钢液在中间包的平均停留时间,死区减小,电磁净化中间包的上述流场结构及传输行为对钢液中的非金属夹杂物去除非常有利。     

温度波动对包晶钢连铸初始凝固过程的影响

建立了包晶钢连铸初始凝固包晶相变过程的数学模型,研究了温度波动对此凝固过程的影响,计算了不同冷却速率.含碳量和温度波动幅度下δ,γ和L3相界面位置以及体积分数的变化.结果表明,温度波动导致包晶相变过程中γ相枝晶间的重熔、δ/γ界面位置和三相体积分数的不稳定变化,造成坯壳的不均匀生长和应力集中.这些现象在碳含量为0.1%-0.17%的亚包晶钢中尤其严重.分析认为,温度波动可能是包晶钢连铸时容易出现裂纹,难连铸的一个重要原因.     

THE EFFECTS OF TEMPERATURE FLUCTUATION ON INITIAL SOLIDIFICATION PROCESS DURING PERITECTIC STEEL CONTINUOUS CASTING

建立了包晶钢连铸初始凝固包晶相变过程的数学模型, 研究了温度波动对此凝固过程的影响,计算了不同冷却速率、含碳量和温度波动幅度下δ, γ和L3相界面位置以及体积分数的变化. 结果表明, 温度波动导致包晶相变过程中γ相枝晶间的重熔、δ/γ界面位置和三相体积分数的不稳定变化, 造成坯壳的不均匀生长和应力集中. 这些现象在碳含量为0.1%-0.17%的亚包晶钢中尤其严重. 分析认为, 温度波动可能是包晶钢连铸时容易出现裂纹、难连铸的一个重要原因.