小方坯连铸机末端电磁搅拌工艺的研究与应用

结合首钢水钢炼钢小方坯连铸机的生产实际,在末端电磁搅拌位置处进行射钉试验测量液芯厚度,同时利用扭矩测量仪测量搅拌器中心扭矩力,并以硬线70、绞线82B为代表的高碳钢为研究对象开展末端电磁搅拌工艺参数电流、频率的优化试验,从而寻找末端电磁搅拌最佳工艺参数并进行优化,将铸坯中心碳偏析控制在最优水平.

方坯连铸凝固末端电磁搅拌工艺优化的数值模拟

利用ANSYS和CFX软件建立了描述160 mm×160 mm方坯连铸凝固末端电磁搅拌过程的数学模型.通过确立钢液黏度与温度的定量关系,考虑凝固时钢液黏度的重要影响,研究了方坯凝固末端糊状区磁场和流场的分布,以及电流强度对凝固前沿钢液最大搅拌速度的影响规律.结果表明:搅拌电流强度每增加100 A,铸坯中心磁感应强度增加250×10-4T,切向电磁力增加1 933 N/m3,最大流速增加6.9 cm/s.现场实验检验结果表明:60#钢凝固末端电磁搅拌器安装位置处液芯半径为34.4 mm,最佳电磁搅拌频率为6 Hz,最佳搅拌电流为380 A,此时凝固前沿最大流速为16.5 cm/s,铸坯中心碳偏析得到明显改善,中心碳偏析指数为1.04.

连铸参数和末端电磁搅拌对82B钢小方坯中心碳偏析的影响

试验研究了结晶器电磁搅拌240 A/4 Hz时末端电磁搅拌(160 A/4 Hz～280 A/8 Hz),中间包钢水温度(1 500～1 542℃),拉速(1.7～1.9 m/min)和二冷区比水量(0.7～1.1 L/kg)对82B钢(/%:0.81C、0.76Mn、0.25Si、0.2Cr)150 mm×150 mm方坯中心碳偏析的影响。结果表明,在未采用末端电磁搅拌时,降低过热度和拉速、提高比水量有利于减少小方坯中心碳偏析。采用最佳的末端电磁搅拌参数160 A/6 Hz时,82B钢小方坯中心碳偏析指数最低,为1.02。

CONCAST大方坯连铸机末端电磁搅拌位置的优化

针对河南济源钢铁（集团）有限公司炼钢厂进口CONCAST大方坯连铸机（5#）典型钢种低碳钢（20Cr Mn Ti/H）、中碳钢（42Cr Mo/A）、高碳钢（GCr15-K）进行了射钉实验,测定了二冷区的坯壳凝固厚度,根据铸坯凝固定律计算了液相穴长度和综合凝固系数分别为30.0、29.5、24.5 m和25.3、25.5、27.1 mm/min1/2,对目前CONCAST大方坯连铸机（5#）的末端电磁搅拌位置进行重新评估,通过计算提出凝固末端电磁搅拌最优安装位置距弯月面距离在11.88-14.99 m之间，

末端电磁搅拌技术对82B钢中心碳偏析的影响

为改善82B钢拉拔性能,降低铸坯中心碳偏析指数,在钢水过热度20～30℃,拉速1.9 m/min,二冷比水量0.7 L/kg,结晶器电磁搅拌4 Hz、240 A的条件下进行了末端电磁搅拌(F-EMS)的工艺研究。结果表明,末端电磁搅拌6 Hz、160 A条件下铸坯的中心碳偏析指数≤1.05。

高碳硬线钢65Mn凝固末端电磁搅拌位置及连铸工艺优化

近期生产的高碳硬线钢65Mn在拉拔过程中存在断丝现象,严重影响了生产节奏和产品质量。通过对近期生产的65Mn进行跟踪取样并对其铸坯(160 mm×160 mm)中心C偏析进行分析,发现铸坯中心的C偏析较为严重,分析认为末端电磁搅拌并未有效发挥减轻铸坯中心C偏析的作用,是导致65Mn钢凝固中心C偏析严重的主要原因。文中通过射钉实验,在保证末搅位置不变、满足连铸机大生产的情况下,分别在不同拉速和比水量条件下对末端电磁搅拌安装位置处65Mn的铸坯凝固壳厚度和液芯尺寸进行测定,对65Mn连铸工艺进行优化,并建立方坯凝固传热模型进行验证,有效减轻65Mn铸坯中心C偏析。

GCr15轴承钢240 mm×240 mm连铸坯末端电磁搅拌工艺参数研究

利用射钉法测定了240 mm×240 mm断面高碳铬轴承钢GCr15的铸坯凝固坯壳厚度,并根据凝固定律计算了其液相穴长度和综合凝固系数,针对凝固率0.65、0.75进行计算得出F-EMS在不同拉速条件下的电磁搅拌位置。同时,与该铸机二级模型计算结果进行对比,在不改变末端电搅位置(9.4 m)的情况下,讨论了拉速对连铸坯质量的影响。并采用特斯拉计HT201对末端电磁搅拌磁感应强度进行了测量,找出凝固末端电磁搅拌最佳工艺参数。结果表明,拉速由原来的0.68 m/min提高至0.75 m/min,效果更好;电搅参数优化为电流450 A,频率8 Hz;工艺改进后,中心碳偏析合格率从75%提高至92%。

Φ210mm断面末端电磁搅拌的应用研究

文章主要介绍了凝固末端电磁搅拌技术在包钢圆坯连铸机上的应用情况。结果表明,当铸坯断面为Ф210mm,钢种为中碳钢时,末端电磁搅拌参数采用250 A/11 Hz,可使铸坯中心等轴晶率达到30%以上,铸坯中心碳偏析指数小于1.10。

末端电磁搅拌参数优化对重轨钢铸坯质量的影响

通过对1#铸机设备改造前后所生产的重轨钢坯内外部质量对比,分析了1#铸机采用不同的凝固末端搅拌参数对重轨钢铸坯的中心碳偏析指数、疏松、及铸坯凝固组织的影响,得出1#铸机280 mm×380 mm断面重轨钢在拉速为0.6 m/min、过热度为25℃的连铸工艺参数条件下,凝固末端电磁搅拌参数为350 A/8 Hz,不仅使铸坯等轴晶率为25%~30%,也可使铸坯中心碳偏析指数均控制在1.10以下。

末端电磁搅拌对轴承钢方坯内部质量的影响

通过电解腐蚀和碳偏析检测法,研究了末端搅拌的频率和搅拌方式对轴承钢方坯的内部质量的影响,结果表明:随电磁搅拌频率增大(400A/3Hz-5Hz-10Hz),疏松带宽度呈现增宽趋势。碳成分在纵截面250mm方向1/2截面位置处多呈正偏析,在截面芯部多呈负偏析。在相同电磁搅拌参数下,正反搅拌方式下的铸坯的平均碳偏析率与低倍质量优于单向搅拌的效果,疏松带更宽,缩孔尺寸较小。

凝固末端电磁搅拌对钢管组织性能影响研究

针对宝钢电炉圆方坯连铸机末端电磁搅拌设备的投入使用,结合钢水浇铸的过热度、拉速以及二冷工艺,对比验证不同末端电磁搅拌工艺对连铸坯内部质量以及轧制钢管后对成品钢管成分均匀性、组织以及性能的影响,结果表明,经过组合电磁搅拌的钢管成分均匀性明显优于未使用末端电磁搅拌的工艺,冶金效果较理想,对钢管微观组织性能改善起到良好作用。

Φ270 mm圆坯末端电磁搅拌工艺的研究

试验分析了不同凝固末端电磁搅拌(F-EMS)参数对Φ270 mm断面铸坯中心等轴晶比率和碳偏析指数等的影响。结果表明,连铸中碳钢时,末端电磁搅拌参数采用300 A/10Hz,可使铸坯中心等轴晶率达到35%以上,铸坯中心碳偏析指数小于1.05。

凝固末端电磁搅拌对大方坯凝固组织的影响

对某钢厂80帘线钢在结晶器和凝固末端复合电磁搅拌(M+F-EMS)条件下生产的连铸大方坯的凝固组织进行了研究,从微观组织、成分偏析等方面进行了分析,探讨了凝固末端电磁搅拌对铸坯凝固组织的影响。结果表明,凝固末端电磁搅拌可以明显的细化80帘线钢铸坯中心部位凝固组织,减少了铸坯中心疏松和缩孔,降低了铸坯中心碳、硫偏析。

末端电磁搅拌对Φ400mm铸坯碳偏析的影响

对大断面铸坯碳成分偏析形成因素以及生产过程中各个控制环节进行分析,认为控制大断面铸坯碳成分偏析主要应从末端电磁搅拌方面进行研究。经过对天津钢管公司Φ400 mm铸坯末端电磁搅拌参数的优化及对比试验,结果表明,合适的电磁搅拌参数能有效降低Φ400mm铸坯碳成分偏析程度。

凝固末端电磁搅拌技术在特钢连铸上的应用

介绍了凝固末端电磁搅拌技术的特点及在莱钢特钢连铸机上的应用效果，通过优化末端电磁搅拌和连铸工艺参数，提高了铸坯等轴晶率、减轻了铸坯中心偏析、中心疏松和缩孔，满足了优特钢的生产和质量要求。

82B方坯连铸末端电磁搅拌位置优化研究

采用射钉方法测定天津钢铁有限公司1#铸机82B150mm方坯在工作拉速条件下不同位置上的的凝固坯壳厚度,得到了铸坯的综合凝固系数和液相穴长度,计算了铸坯末端电磁搅拌的最佳安装位置,为优化连铸工艺提供了重要依据。

末端电磁搅拌对Φ390 mm铸坯内部质量的影响研究

文章主要介绍了凝固末端电磁搅拌技术在包钢圆坯连铸机上的应用情况。结果表明,当铸坯断面为Φ390 mm,钢种为中碳钢,最优末端电磁搅拌参数为450 A/8 Hz,采用优化的末端电磁搅拌参数降低了铸坯的中心碳偏析指数,增加了铸坯的等轴晶率,从而提高了连铸坯的内部质量。

凝固末端电磁搅拌对77B铸坯中心偏析的影响

77B铸坯在拉拔过程中常因塑性不足而发生拉断。通过电镜、低倍等对断裂的机理进行分析,最终确定使用凝固末端电磁搅拌器来消除铸坯的中心偏析。结果表明,经过末端电磁搅拌的连铸坯试样中心偏析程度基本上得到了改善,取得了较好的效果。

末端电磁搅拌技术对高碳铬轴承钢内部偏析质量的影响

本文介绍以大方坯生产的GCr15轴承钢为研究对象,建立适用于本连铸机过程二维纵向凝固传热模型,确定铸坯末端电磁搅拌(F-MES)位置、液芯大小及末端凝固系数。同时使用特斯计测量不同的搅拌参数下磁场强度的变化。通过不同的末端搅拌方式、不同的搅拌位置、不同的搅拌参数进行工业试验质量对比,确定最优的末搅位置、末搅方式及末搅参数。验证结果为拉速0.62m/min、末搅参数350A/8Hz、搅拌方式连续、末搅强度500~600GS、轻压下参数2/4/5/2。铸坯内部质量中心疏松≤1级、缩孔≤0.5级,偏析指数控制在1.08以内。铸坯内部质量得到了显著提升。

大圆坯连铸机末端电磁搅拌改造实践

介绍了末端电磁搅拌器工作原理,分析了江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司大圆坯连铸机末端电磁搅拌改造设备选型及主要技术参数选择。