圆坯结晶器电磁搅拌工艺参数优化

结合某钢厂圆坯连铸结晶器,对电磁搅拌工艺参数开展优化试验研究,测定电磁搅拌磁场的分布特征,从而针对性地对电磁搅拌电流和频率这2个主要的工艺参数进行优化。研究结果表明:在工作电流和工作频率下,连铸坯存在的质量缺陷主要体现在中心疏松和缩孔这2个方面,33.3%铸坯的中心疏松级别达到或超过1.5,12%的铸坯出现了不同程度的缩孔;当电流增加到380 A时,中心等轴晶率已基本饱和,最大值达38.4%;当电流为400 A时,铸坯质量得到明显改善。通过综合考虑电磁搅拌的特征及其相对应的冶金效果后,得到优化的电磁搅拌(M-EMS)工艺参数。     

电磁搅拌改善铸坯内部质量的实验研究

采用低碳钢进行静态浇铸实验,并就电磁搅拌对铸坯内部质量的影响进行了实验研究·实验结果表明,电磁搅拌可明显提高铸坯凝固组织的等轴晶率,同时又可以改善铸坯内的成分分布状况,从而提高铸坯的内部质量·在合理的电磁搅拌参数和浇铸参数条件下能够得到几乎为100%等轴晶的铸坯·     

圆坯连铸结晶器电磁搅拌工艺参数优化试验研究

结合某一圆坯连铸结晶器,开展了优化电磁搅拌工艺参数的试验研究,对电磁搅拌电流和频率这两个主要的工艺参数进行了优化.通过研究发现:工作电流和工作频率下连铸坯存在不同的质量问题,2.0级的皮下气泡、1.0级的缩孔及1.5级的中心疏松缺陷的分布比例均为14.28%;搅拌电流由280 A增大到300 A后,铸坯中心区等轴晶率提高约16%,且300 A时等轴晶率趋于饱和;搅拌电流由300 A增大到320 A时,铸坯质量变差.通过试验研究后,给出了优化的电磁搅拌工艺参数.     

凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响

基于ANSYS软件建立了310mm×360mm断面大方坯连铸过程二维凝固传热数学模型,并采用窄面射钉试验及铸坯表面测温试验对模型的准确性进行了验证.通过模型研究了过热度、拉速和二冷比水量对铸坯中心固相率以及凝固坯壳分布的影响,并结合高碳耐磨球钢BU的高温拉伸试验结果,确定了最佳的拉速以及最优轻压下压下区间要求.通过工业试验对理论模型进行了验证,并分析研究了拉速对采用凝固末端电磁搅拌(F-EMS)以及凝固末端17mm大压下量的轻压下技术生产310mm×360mm断面大方坯高碳耐磨球钢BU铸坯的偏析和中心缩孔的影响.结果表明:采用凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术,通过调整拉速优先满足轻压下压下区间要求,可显著降低中心偏析、V型偏析及中心缩孔,但如果仅达到凝固末端电磁搅拌位置要求时,则铸坯中心质量不会得到明显改善.拉速为0.52m·min-1且轻压下压下区间铸坯中心固相率为0.30~0.75时,偏析和中心缩孔有很大程度的改善,不合理的压下量分配会引起铸坯出现内裂纹以及中心负偏析.     

板坯连铸机二冷区电磁搅拌应用研究

二冷区电磁搅拌是提高铸坯和钢板内部质量的有效手段。本文介绍了某炼钢厂电磁搅拌的类型、安装形式和技术参数,对比了二冷区电磁搅拌和动态轻压下对铸坯内部质量的影响,并通过优化调整电磁搅拌辊安装位置和工艺参数,提高了铸坯等轴晶比例,改善了铸坯中心偏析和白亮带状况。     

连铸65钢方坯的质量

对连铸１５０ｍｍ×１５０ｍｍ高碳钢铸坯凝固组织,中心偏析,夹杂物分布与类型,铸坯与轧材组织状况进行了分析与讨论,提出了改善碳钢中心缩孔和中心偏析的途径。     

合金钢连铸坯动态凝固过程数值模拟

针对合金钢连铸坯凝固过程中存在的疏松、偏析、裂纹等问题,以现场实际连铸机为研究对象,依据200mm×200mm合金钢的连铸工艺,建立了铸坯凝固传热数学模型,确定了边界条件,初始条件,不同冷却段的表面热流,以及所研究钢种的物性参数·特别是通过把坐标系建在连铸坯之上,解决了计算整个铸坯纵断面上在不同过热度、不同拉速、不同时间、不同位置上动态凝固过程的温度场问题·模拟计算结果与实际铸机上的测试结果吻合较好,从而为调整连铸工艺参数,确定连铸坯末端电磁搅拌器安装位置及电磁参数,提高连铸坯质量找到依据·     

电磁搅拌提高铸坯等轴晶比率的数值模拟

采用单侧线性电磁搅拌技术进行了铸坯的静态浇铸实验,并对电磁搅拌过程中的电磁场和流场进行了数值模拟,确定了实验条件下获得全等轴晶铸坯的电磁搅拌参数·结果表明,在本实验条件下,当最大电磁搅拌强度为1414AHz,钢液中的最大电磁力及最大流动速度分别达到6386N/m3和022m/s时,获得了等轴晶比率几乎为100%的铸坯·     

基于极限学习机(ELM)的连铸坯质量预测

针对传统基于BP神经网络建立的连铸坯质量预测模型训练速度慢、适应能力弱、预测精度低等问题,本文提出一种基于极限学习机的连铸坯质量预测方法,对方大特钢60Si2Mn连铸坯中心疏松和中心偏析缺陷进行预测,并与BP和遗传算法优化BP神经网络预测模型的预测结果进行分析对比.结果表明:BP及GA-BP神经网络预测模型对连铸坯中心疏松和中心偏析缺陷的预测准确率分别为50％、57.5％、70％和72.5％;而基于极限学习机的连铸坯预测模型预测准确率更高,对连铸坯中心疏松和中心偏析缺陷的预测准确率分别为85％和82.5％,且该模型具有极快的运算时间,仅需0.1s.该模型可对连铸坯质量进行迅速准确地分析,为连铸坯质量预测的在线应用提供了一种新的方法.     

直浇道电磁搅拌对连铸坯凝固组织影响

中缩和偏析缺陷对铸坯质量有很大的影响，在直浇道外施加电磁搅拌可以明显地改善连铸坯的凝固组织，并提高连铸坯的质量。选用低熔点Sn-3.55Pb合金浇注试样，用实验方法研究直浇道电磁搅拌对铸坯凝固 组织的影响，并用数值模拟作为辅助手段分析了影响因素。实验证明：施加直浇道电磁搅拌后，铸坯的晶粒细化，等轴晶区扩大，柱状晶区减小；在降低过热度的情况下，施加电磁 搅拌，可避免直浇道堵塞，保证浇注顺利进行，而且铸坯的凝固组织更加细小；在直浇道外施加电磁搅拌，不仅改变了金属液的流动形态，而且提高了浇道内的最低温度，使浇道内的温度分布均匀。     

Model prediction of the effect of in-mold electromagnetic stirring on negative segregation under bloom surface

Aiming at the problem of negative segregation under a bloom surface, a coupling macrosegregation model considering electromagnetic field, flow, heat, and solute transport was established based on the volume average method to study the effect of in-mold electromagnetic stirring(M-EMS) on the negative segregation under the bloom surface. In the model, the influence of dendrite structure on the flow and solute transport was described by the change of permeability. The model was validated by the magnetic induction intensity of M-EMS and carbon segregation experiment. The results show that the solute C in the solidified shell in the turbulent zone of the bloom undergoes two negative segregations, whereby the first is caused by nozzle jet, and the second by the M-EMS. The severities of the negative segregation caused by M-EMS at different currents and frequencies are also different, and the larger the current is, or the smaller the frequency is, the more serious will be the negative segregation.With the M-EMS, the solute C distribution in the liquid phase of the bloom is more uniform, but the mass fraction of C in the liquid phase is higher than that without M-EMS.     

大圆坯连铸结晶器电磁偏心搅拌的数值模拟

建立了描述大圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程电磁场的三维数学模型,并采用实测数据对模型的准确性进行了验证.研究了不同搅拌电流强度和频率下,磁感应强度与电磁力的变化规律,并重点分析了偏心搅拌下磁感应强度和电磁力的分布特点.结果表明:磁感应强度和电磁力均随搅拌电流强度的增大而增强;随着搅拌电流频率的增大,磁感应强度逐渐减弱,而电磁力先增强后减弱,并在2.5 Hz时达到最大值;偏心搅拌时,电磁力在铸坯横截面上仍呈周向分布,但电磁力和磁感应强度的大小都出现了不对称分布,在靠外弧的一侧更大.     

连铸结晶器电磁搅拌参数对磁场分布的影响

结合连铸过程的实际情况,采用现场实测与数值模拟的方法,研究了连铸Φ250mm圆坯结晶器电磁搅拌电流和频率对磁感应强度和电磁力分布的影响.研究结果表明,数值模拟计算值与现场实测数据基本一致;当电流相同时,随着频率的增加,磁感应强度减小;沿着结晶器方向,电磁力随着频率的增加而增加,且随着频率的增加,最大电磁力增加量减小,但在搅拌器中心对应的径向上,随着频率的增加,电磁力减小;当频率相同时,随着电流强度的增加,钢液内的磁感应强度和电磁力都增加.结合数值模拟的具体结果,电磁搅拌电流和频率为480A,3Hz时,能起到良好的搅拌效果.     

消除电磁搅拌连铸坯中“白亮带”的试验研究

针对电磁搅拌连铸坯中的“白亮带”问题进行试验研究和理论分析．结果表明：铸坯凝固过程中电磁搅拌引起的钢液运动特点是能否产生“白亮带”的关键．特殊的电磁搅拌方式有效地抑制“白亮带”的产生．     

Optimization of strand and final electromagnetic stirrers of round bloom casters with multiple sections

Strand electromagnetic stirring (S-EMS) and final electromagnetic stirring (F-EMS) are the main methods used to improve the center porosity and segregation for round blooms. To optimize the stirring conditions, nail shooting tests were conducted for three sections of large round blooms with diameters of ?380 mm, ?450 mm, and ?600 mm. Acid leaching and sulfur print tests were used to investigate the shell thickness. Based on the results of nail shooting tests, a mathematical model of solidification was established, and the variation of shell thickness and the central solid fraction were exactly calculated by the model. By taking all sections into account, the locations of S-EMS and F-EMS were optimized for each section. In the results, the macro-segregation of various sections is improved after the locations of S-EMS and F-EMS systems are changed.     

电磁复合铸造新工艺

电磁复合铸造新工艺曹志强金俊泽（大连理工大学铸造工程研究中心１１６０２４）关键词：电磁成型；复合材料；连续铸造分类号：ＴＧ２４９．７由于电磁搅拌技术不和液态金属接触，无污染，在连续铸钢过程中得到普遍采用，主要用于二冷区的晶粒细化〔１、２〕．但该技术...     

硫化物夹杂及成分偏析对610L钢冷弯开裂的影响

采用SEM、EDS等方法研究了钢中成分偏析和硫化物夹杂对610L冷弯性能的影响。研究结果表明锰含量较高的610L连铸过程中的易造成成分偏析导致带状组织的产生,带状组织在2.5级以上极易发生冷弯开裂。通过采用电磁搅拌,轧制工艺优化等方式,改善了钢板的性能,带状组织级别控制在2级以下。针对断口处硫化物夹杂的异常偏聚造成了610L大梁钢的冷弯开裂现象,通过改变炼钢成分钙处理和加入适量的Ti元素改变硫化物形态,减少硫化物的危害。有效地解决了试验钢冷弯裂纹开裂问题,创造了良好的经济效益。