许秀杰
,
邓安元
,
王恩刚
,
张林涛
,
张兴武
,
张永杰
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.04.015
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.
关键词:
连铸结晶器
,
软接触
,
电磁场
,
弯月面
,
初始凝固
邓安元
,
许秀杰
,
王恩刚
,
张林涛
,
张兴武
,
赫冀成
钢铁
为确定工业实验基本参数，对电磁软接触连铸结晶器进行了优化设计计算，设计制作了100 mm圆坯电磁软接触连铸结晶器，利用SnPbBi合金实验研究了结晶器内的弯月面行为，并进行了w(C)为0.22％钢坯的电磁软接触连铸实验。结果表明，电磁软接触连铸结晶器内磁场和弯月面变形具有不均匀性，切缝数为12时，磁场周向分布和弯月面变形较均匀。输入功率增加，弯月面高度增高，液面波动加剧。对于100 mm圆坯电磁软接触连铸系统，功率可控制在50～60 kW左右。实际应用中，浇注液面应控制在线圈中心偏上位置。较低的电源频率可获得较高的弯月面，频率应控制在20 kHz左右，可获得较高的周向均匀的磁场。获得了表面质量改善的电磁软接触连铸钢坯。随功率增加，铸坯表面依次会出现环状振痕、无振痕和波纹状振痕等3种振痕形态。
关键词:
连铸;结晶器;电磁软接触;高频磁场;弯月面行为
许秀杰
,
邓安元
,
王恩刚
,
赫冀成
连铸
采用Sn-Pb-Bi低熔点合金模拟钢液对高频电磁场作用下中间切缝圆坯连铸结晶器内的弯月面行为进行研究,从弯月面形状、高度和三相点位置等方面入手分析,讨论了电源功率、感应线圈位置和磁场频率对弯月面行为的影响,并以钢液为试验材料进行模型试验,验证了采用Sn-Pb-Bi低熔点合金进行研究的可靠性.结果表明,电功率对弯月面行为影响较明显;感应线圈的最佳安装位置位于结晶器切缝区域中心;在20～30kHz范围内增加磁场频率可以有效提高弯月面高度,但当磁场频率超过30kHz后,弯月面高度增加幅度不明显;在相似的试验条件下,钢液弯月面轮廓线接近于合金熔液的弯月面,这表明采用Sn-Pb-Bi低熔点合金熔液可以准确地模拟钢液的弯月面行为.
关键词:
连铸
,
结晶器
,
软接触
,
电磁场
,
弯月面
邓安元
,
许秀杰
,
王恩刚
,
张林涛
,
张兴武
,
赫冀成
钢铁
为确定工业实验基本参数,对电磁软接触连铸结晶器进行了优化设计计算,设计制作了φ100 mm圆坯电磁软接触连铸结晶器,利用Sn-Pb-Bi合金实验研究了结晶器内的弯月面行为,并进行了ω(C)为0.22%钢坯的电磁软接触连铸实验.结果表明,电磁软接触连铸结晶器内磁场和弯月面变形具有不均匀性,切缝数为12时,磁场周向分布和弯月面变形较均匀.输入功率增加,弯月面高度增高,液面波动加剧.对于φ100 mm圆坯电磁软接触连铸系统,功率可控制在50～60 kW左右.实际应用中,浇注液面应控制在线圈中心偏上位置.较低的电源频率可获得较高的弯月面,频率应控制在20 kHz左右.可获得较高的周向均匀的磁场.获得了表面质量改善的电磁软接触连铸钢坯.随功率增加,铸坯表面依次会出现环状振痕、无振痕和波纹状振痕等3种振痕形态.
关键词:
连铸
,
结晶器
,
电磁软接触
,
高频磁场
,
弯月面行为
张静
,
王恩刚
,
邓安元
,
许秀杰
,
赫冀成
连铸
采用有限元法和有限体积法对φ250mm大圆坯连铸结晶器电磁搅拌（M-EMS）磁场和流场进行耦合计算。分析了不同电磁搅拌电流和频率下磁场和流场的分布。研究表明,数值模拟结果与实测结果基本一致。钢液中心面的磁感应强度在角部要明显大于中心。电磁力在横截面周向上分布均匀,流动呈涡旋状。当频率相同时,磁感应强度、电磁力和流速随着电流的增加而增加。当电流相同时,沿拉速方向,磁感应强度随频率增加而减小,电磁力和流速随频率的增加而增加。沿搅拌器中心径向,磁感应强度和电磁力随频率增加而减小,频率对切向流速的影响不大。对于φ250mm大圆坯连铸结晶器电磁搅拌,在电流和频率为480A,3Hz时能起到良好的搅拌效果。
关键词:
电磁搅拌
,
磁场
,
流场
,
数值模拟
许秀杰
,
邓安元
,
王恩刚
,
张林涛
,
张永杰
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.11.010
采用小线圈法对结晶器内的磁场分布进行了测量,并对结晶器内磁场,电磁力和钢液流速分布进行了数值模拟.在实验室连铸机上进行了合金结构钢15CrMo的连铸实验,对连铸坯表面形貌进行了观察与分析.提出了高频电磁场对连铸坯质量影响的机理:施加高频电磁场后,保护渣通道拓宽,铸坯与结晶器壁间的渣道动压减小,有效地抑制了铸坯表面振痕的产生;受电磁场Joule热以及保护渣热阻增加的影响,已结晶同相的温度梯度减小,柱状晶生长受到抑制.此外,实验测量和数值模拟结果表明,由于磁场在拉坯方向分布不均匀,在弯月面区域形成上,下2个,,向相反的涡流,钢液环流造成固/液界面前沿液柑的温度梯度减小,有利于形成成分过冷而获得发达的等轴晶组织.
关键词:
连铸
,
结晶器
,
振痕保护渣压力
,
等轴晶
,
成分过冷
侯晓光
,
王恩刚
,
许秀杰
,
邓安元
,
王万林
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00041
提出了一种在结晶器弯月面上方涂敷热障涂层,来抑制弯月面传热,进而控制铸坯振痕形成的新方法,称为弯月面热障涂层方法(TBCMM).利用模拟结晶器弯月面一维传热的测试装置,研究了热障涂层在结晶器弯月面的不同位置对传热的影响规律,分析了热障涂层抑制振痕形成的机理;在浸铸式连铸模拟机上,分别进行了结晶器有、无热障涂层的低熔点Sn-12.5％Pb合金的模拟连铸实验,获得了实测的弯月面温度波动曲线和铸坯,对比分析了弯月面热流和铸坯表面振痕形貌,证实了提出的TBCMM的有效性;最后,在中试实验连铸机上,研究了热障涂层对钢连铸坯表面质量的影响,获得了表面振痕减轻甚至消除的连铸钢坯.
关键词:
热障涂层
,
连铸
,
弯月面
,
振痕
王菲
,
王韬
,
许秀杰
,
邓安元
,
王恩刚
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160090
通过分析Incoloy800H合金与碳钢等材质的电导率差异性,以及Incoloy800H合金电磁软接触连铸试验结果,证实了镍铬铁基高温耐腐蚀合金电磁软接触连铸的可行性.采用电磁感应法对切缝式结晶器内的磁场分布进行了测量,得出不同电源功率和磁场频率对磁场大小和分布的影响效果,从而选取出适当的电磁参数进行了Incoloy800H电磁软接触连铸对比试验.试验结果表明,当电源功率为66 kW,频率为20 kHz时,铸坯表面质量明显提高,表面振痕明显减轻,凹陷和表面裂纹等缺陷消失.当电源功率增加至100 kW时,铸坯表面质量下降,出现了波浪状振痕和切缝棱边.
关键词:
Incoloy800H耐腐蚀合金
,
电磁软接触连铸
,
振痕
