Numerical modeling of annular electromagnetic stirring with intercooling in direct chill casting of 7005 aluminum alloy billet

Uniform direct chill(UDC) casting method was developed by combining annular electromagnetic stirring(AEMS) with intercooling in direct chill casting. In order to investigate effect of UDC on flow patterns, temperature profiles and solidification during the casting, a numerical model of the UDC casting process was developed and used to simulate the UDC casting process for preparing 7005 aluminum alloy billets. The comparison of the calculated results of UDC casting with normal direct chill(NDC) casting indicated that flow patterns, temperature profiles and the sump depth are modified remarkably by the application of annular electromagnetic stirring and intercooling during the direct chill casting. The sump profile and the temperature history during UDC casing were studied, and the mechanism of the casting process were discussed. The comparisons between the simulations and experimental results suggested that the proposed model provides good agreement for the sump profiles and the temperature history within the billets.     

末端电磁搅拌位置确定及对SWRH82B钢中心偏析的影响

结合方坯连铸机二冷各段的实际情况,采用有限元软件ANSYS建立了传热数学模型,并利用射钉结果修正数学模型中各段的传热系数,提高数学模型的准确性.结果表明,利用修正过的数学模型可以模拟整个铸机的传热凝固过程.根据射钉和数值模拟结果,确定电磁搅拌位置.采用电磁搅拌后,铸坯中心碳偏析和缩孔下降.     

钢铁材料矩形坯半固态连铸机研制

针对低过热浇注、结晶器润滑、快速制备半固态浆料、非圆坯料与圆形注口的协调等矩形坯半固态连铸中的特殊问题,采用立式机型,用电磁搅拌与温度控制结合法制得半固态浆料,采用低压渗油终结晶器、连续变截面预结晶器等技术,设计了适用于钢铁材料的半固态连铸机.试用结果表明:采用预结晶器、终结晶器的双结晶器式结构可以方便实现半固态浆料的制备、运输和浇注成形,低压渗油技术可使终结晶器得到有效润滑.     

ZL101A非树枝晶铸态组织的力学性能

本文分析了电磁搅拌对 Ｚ Ｌ１０１ Ａ 合金树枝晶碎（细）化和形成圆整初晶的影响，研究了化学成分、组织形貌与力学性能的关系．采用电磁搅拌结合水平半连续铸造制备出直径为Φ８０ ｍ ｍ 的半固态 Ｚ Ｌ１０１ Ａ 连铸坯．其组织中α（ Ａｌ）呈现玫瑰花状和椭球状的混合形态，（ Ａｌ＋ Ｓｉ）共晶组织呈细小点状．连铸坯由表及里的平均性能为 σｂ＝ ２５１．２５ Ｍ Ｐａ，δ＝ １６．１０％ ，接近已发表文献中的最佳值．     

沥青混凝土搅拌设备计算机控制系统

以沥青混凝土搅拌设备计算机控制系统为对象,分析了沥青混凝土搅拌设备的工艺流程及计算机控制系统的功能,建立了控制系统组成框图。研究了其硬件系统设计中的几个问题,如采用变频器对供料调节系统进行变频调速后,控制系统如何消除交流电源的干扰问题,并给出了具体的解决方法。应用结果表明,其配料计量精度达到粒料计量精度±0.5%、沥青计量精度±0.3%、粉料计量精度±0.5%,性能指标满足设计要求     

DC─EAF熔池电磁搅拌与传热的数值计算

本研究应用Ｓｐａｌｄｉｎｇ数值计算方法，移植顶吹转炉成功的数模与计算软件，加入电磁场洛仑兹力，在理论分析的基础上研制了３０ｔ底电极直流电弧炉熔池电磁流场温度场数学模型，开发了计算软件，计算了流场、温度场。     

ZA-27合金半固态电磁等温搅拌实验研究

研究电磁搅拌下合金在等温搅拌制度下初生相的演变过程和机理。结果表明：搅拌强度、固相体积分数的搅拌时间对控制合金斗固态浆料初生相的形态和分布有重要影响，获得的半固态搅拌试样的力学性能与经变质处理的结果相近。     

组合电磁搅拌对连铸大方坯内部质量的影响

结合包钢炼钢厂大方坯连铸机上进行的组合电磁搅拌的中试,设计了合理的组合电磁搅拌工艺参数,并分别对结晶器搅拌和组合电磁搅拌作用下铸坯的中心疏松和成分偏析情况进行了对比分析·试验结果表明,组合电磁搅拌工艺可以解决高碳钢连铸坯的中心疏松和成分偏析问题,铸坯中心发生集中缩孔的几率和指数降低·因此正确的连铸工艺和优化的组合电磁搅拌工艺对充分发挥电磁搅拌的作用、提高铸坯内部质量至关重要·     

底吹-机械搅拌耦合铁水脱硫的模拟

针对底吹-机械搅拌耦合铁水预处理脱硫的气体与熔体的相互作用过程,利用CFD商业软件Fluent 15.0和物理模拟的方法,针对某钢厂120t底吹钢包脱硫过程进行实验研究,并从流场、气体体积分布等方面研究了搅拌桨结构、搅拌转速、通气流量、偏心度对铁水包内钢液混合效果的影响.结果表明:使用SSB-D桨,搅拌转速200r/min,通气流量为1.5m³/h,偏心度0.4时,熔池内的流场分布得更均匀,镁蒸气气泡在铁水中更加分散和细化,增加了镁蒸气与铁水的气液接触面积,提高了镁蒸气的脱硫效率.     

电磁搅拌对Al—Si合金凝固组织的影响

利用电磁搅拌凝固Ａｌ－Ｓｉ亚共晶合金,实验中发现,电磁搅拌使合金的宏观组织得到明显细化在显微组织中,随着电磁搅拌增强,α－Ａｌ枝晶向非枝晶转化;同时,液相流动促进了Ｓｉ相生长,使之发生经,相间距离增加。