末端電磁攪拌對合金鋼連鑄坯中心偏析與縮松影響的試驗(yàn)研究.pdf

1、在合金鋼連鑄工藝過程中，中心偏析與中心縮松是影響連鑄坯質(zhì)量的主要缺陷，同時也會影響到軋材的質(zhì)量。特別對于中高碳合金鋼，減輕或消除中心偏析與中心縮松是連鑄工藝必須解決的難題。末端電磁攪拌(FinalElectromagneticStirring，F(xiàn)EMS)技術(shù)是改善合金鋼連鑄坯中心偏析與中心縮松的一種行之有效的工藝方法。而且，由于電磁攪拌不接觸鋼液，避免了對鋼液的污染，兼有體積小，易于安裝，低能耗等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。

2、 本課題針對南京鋼鐵集團(tuán)電爐廠末端電磁攪拌項(xiàng)目，主要研究內(nèi)容包括確定末端電磁攪拌器的安裝位置，掌握末端電磁攪拌器內(nèi)磁場分布的特點(diǎn)，并通過低倍、硫印和成分分析等檢測方法，檢驗(yàn)?zāi)┒穗姶艛嚢鑼Ω纳坪辖痄撨B鑄坯中心偏析與中心縮松的效果，進(jìn)而確定生產(chǎn)用末端電磁攪拌電磁參數(shù)與工藝參數(shù)。 末端電磁攪拌器在連鑄機(jī)上的安裝位置會直接影響到攪拌效果。從理論上講，一個鋼種，一定的坯型與拉速條件下，末端電磁攪拌器只有一個最佳安裝位置。安裝位置比

3、最佳位置靠后，液芯寬度太小，鋼液黏度大，攪拌器已經(jīng)起不到攪拌作用。安裝位置比最佳位置靠前，液芯寬度比較大，雖然可實(shí)現(xiàn)充分的攪拌，但攪拌之后的鋼液還有可能“搭橋”形成中心偏析與縮松，這就使得尋找這個最佳位置變的至關(guān)重要。作者首先對連鑄過程中鑄坯的溫度場進(jìn)行了模擬，然后通過現(xiàn)場射釘實(shí)驗(yàn)取樣，用硫印法測量實(shí)際坯殼厚度，利用實(shí)際測量結(jié)果修正溫度場數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)，最后依據(jù)數(shù)學(xué)模型的計算結(jié)果，確定末端電磁攪拌器的最佳安裝位置。 末端電磁攪

4、拌器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度分布的測試。在對末端電磁攪拌器的結(jié)構(gòu)做了深入了解的基礎(chǔ)上，根據(jù)特斯拉計的工作原理與測試探頭的特點(diǎn)設(shè)計出固定支架，解決了在測量過程中確定測量點(diǎn)的困難。在不同電流強(qiáng)度和不同頻率下分別測量了攪拌器內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布，由測量的數(shù)據(jù)分析歸納出末端攪拌器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布規(guī)律和電磁參數(shù)與磁感應(yīng)強(qiáng)度分布的關(guān)系。測量結(jié)果表明，末端電磁攪拌器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布與理論計算的結(jié)果吻合較好，這為連鑄末端電磁攪拌器結(jié)構(gòu)改進(jìn)與電磁攪拌參數(shù)確定提供了

5、依據(jù)。 末端電磁攪拌參數(shù)的確定。在一定的連鑄工藝條件下，在不同電磁攪拌參數(shù)下對77B、GCr15等主要鋼種進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，通過對試樣的縱端面和橫斷面分別做低倍、硫印與成分分析，進(jìn)而對不同電磁參數(shù)下的攪拌效果進(jìn)行綜合評價與分析，最終確定不同鋼種的最佳電磁攪拌參數(shù)。 通過盡半年時間的現(xiàn)場生產(chǎn)使用，進(jìn)一步取樣檢驗(yàn)表明，未經(jīng)過末端電磁攪拌的試樣中心偏析比較嚴(yán)重，夾雜物分布不均勻。經(jīng)過末端電磁攪拌的試樣中心偏析彌散化，中心縮松的程度