高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊在碳素结构钢连铸上的应用研究

本文针对碳素结构钢连铸铸坯上常见缺陷,如中间裂纹、中心偏析、中心线裂纹等,通过采用高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊技术,结合实际案例进行应用研究。

连铸板坯扇形段电磁搅拌辊接弧样板的改进

板坯扇形段电磁搅拌辊正常使用中产生了一系列问题，严重影响生产节奏和产品质量，经过改进，电磁搅拌辊寿命达到使用周期、保证了产品质量。

电磁搅拌辊安装位置优化

通过电磁搅拌辊安装位置优化，优化后铸坯低倍C类偏析增加，大部分钢板综合性能有所提高，批量钢板性能也更加稳定，优化效果较好。

辊式电磁搅拌器的试验与应用

阐述了武钢第二炼钢厂辊式电磁搅拌器的结构与原理。通过对电磁搅拌安装位置、电流强度、频率等参数的选择,确定了电磁搅拌最佳的工艺参数,同时经过一年多的应用表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。

板坯连铸机辊式电磁搅拌的应用实践

武钢第二炼钢厂在应用辊式电磁搅拌装置的过程中,对辊式电磁搅拌器的安装位置和搅拌参数进行多次试验与研究,确定电磁搅拌器的合适安装位置,并对搅拌工艺参数进行优化,使之达到较好的冶金效果。

二冷区辊式电磁搅拌在安钢板坯的试验和应用

依据制定的正交试验表,进行电磁搅拌工艺试验。通过酸蚀检验铸坯低倍试样和钻孔分析元素的偏析指数,确定了安钢第一炼轧厂二冷区辊式电磁搅拌的最优工艺参数。生产应用实践表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。

二冷区辊式电磁搅拌在包钢板坯连铸机的应用

叙述辊式二冷区电磁搅拌(400 A,1～16 Hz)在包钢Q345B、Q550D、Q345E钢(200～300)mm×(1 200～2 300)mm板坯连铸机上的应用效果。生产实践表明,当连铸工艺相同时,采用电磁搅拌工艺后,板坯的内部质量得到了显著改善,中心等轴晶率由平均9.7%增加到30.3%,中心碳偏析指数由1.17降到1.01,A类中心偏析所占的比率由平均5.1%降到0.6%。

二冷区辊式电磁搅拌的模拟研究

利用ANSYS和CFX商业软件,对304不锈钢板坯连铸二冷区辊式电磁搅拌进行了模拟研究。结果表明,单向流动型搅拌时,板坯中心点磁感应强度最大,且频率每增加1 Hz,磁感应强度减小约2.92 m T;对于相向流动型搅拌,板坯断面中心线两端磁感应强度较大,中心点处最小;频率增加,板坯断面中心线上电磁力增大,且从3 Hz增加到7 Hz时,改变频率对电磁力的影响逐渐减弱;单向流动型搅拌时,板坯宽面中心截面形成两个对称分布的漩涡流场,对于板坯中心附近钢液,频率从3 Hz增加到7 Hz,流速增大约150 mm·s-1,坯壳厚度从30mm增加到50 mm,流速减小约60 mm·s^(-1);相向流动型搅拌时,板坯宽面中心截面形成四个漩涡流场,搅拌区域较小,强度较弱,对于板坯长度方向1/4附近钢液,频率从3 Hz增加到7 Hz,流速增大约180 mm·s-1;坯壳厚度从30 mm增加到50 mm,流速减小约70 mm·s^(-1)。

一种辊式电磁搅拌装置新型支承托辊结构的研究

基础建设和舰船建造的高速发展,高品质宽厚板坯的需求日益增长。辊式电磁搅拌装置作为板坯连铸工艺装备,因其改善板坯芯部偏析、提高等轴晶的良好冶金效果得到广泛应用。但在宽厚板连铸线上使用辊式电磁搅拌装置常因其刚性不足而使用寿命短,使板坯产品有鼓肚风险。提高辊式电磁搅拌装置刚度的现有技术包括:采用单辊底部侧向向上支承辅助托辊,双托辊向上支承。这些技术和方法有的支承刚性弱、侧向推力使辊式电磁搅拌装置产生侧向变形,有的使用垫片调整支承高度,调整困难、贴合精度低。本文研究的新型支承托辊设置同步精确调节的双浮动托辊结构,巧妙有效的解决了现有技术中存在的问题。

一种高温合金在辊式电磁搅拌装置中的应用

基于国家建设的快速发展,对于高品质宽厚板坯的需求量激增。辊式电磁搅拌装置作为板坯连铸辅助工艺装备,因其改善板坯芯部偏析、提高等轴晶的良好冶金效果得到广泛应用。其主要关键零件——辊套的材料性能决定其使用寿命及使用效果。现有技术中,国产辊式电磁搅拌装置的辊套常采用两种材料:离心铸造的高温耐磨耐腐蚀合金和锻造的高温合金GH2132。这些材料制作的辊套在高温及高梯度温差的应用环境中,有的因脆性而断裂,有的产生表面裂纹。本文研究的一种高温合金制作的辊套应用于辊式电磁搅拌装置中,有效的解决了现有技术中存在的问题。

一种新结构辊式电磁搅拌装置的研究

随着高品质宽厚钢板日益需求的增长,辊式电磁搅拌装置作为板坯连铸工艺装备,因其改善板坯芯部偏析、提高等轴晶的良好冶金效果得到广泛应用。现有技术的辊式电磁搅拌装置在板坯连铸线上使用常因其效率低但为达到冶金效果而提高能耗,且因线圈损伤、失效影响其使用寿命。本文研究的新结构辊式电磁搅拌装置,通过优化铁芯磁路结构,提高能源使用率解决了能耗问题;通过设置球支承,有效地保护了线圈。

辊式电磁搅拌器在不锈钢板坯连铸上的应用研究

本文简述了辊式电磁搅拌技术,以及辊式电磁搅拌在不锈钢板坯连铸上的应用。通过理论与实践表明,辊式电磁搅拌具有改善凝固组织并提高等轴晶率,改善铸坯中心偏析、疏松等作用。

耐磨钢板坯连铸二冷电磁搅拌工艺研究

为了提高连铸板坯C类偏析率,基于铸坯碳含量和钢板性能的检测分析,对二冷电磁搅拌模式和电流参数进行了优化。为了准确表征板坯碳分布的均匀程度,提出了碳偏析指数。工业实验结果表明,铸坯左右两侧的碳偏析不一致;单辊间隔搅拌模式对铸坯碳偏析和钢板性能的控制效果,优于连续搅拌模式。对于耐磨钢连铸,建议采用电流强度320A的间隔搅拌模式的二冷电磁搅拌。

电磁搅拌对板坯内部质量的影响

介绍板坯连铸电磁搅拌辊技术在马钢的应用实践,在使用该项技术之后,有效的增加了铸坯的等轴晶区,改善中心偏析和中心疏松,消除了中间裂纹,但铸坯也出现白亮带、等轴晶区致密度下降的缺陷。

提高板坯电磁搅拌器在线使用寿命的措施

根据炼钢板坯连铸工艺使用的辊式电磁搅拌器在线使用情况,分析使用寿命过短原因,给出修理方案,改造设备零部件,提高辊式电磁搅拌器使用寿命。

行波磁场铸流搅拌提升不锈钢板坯等轴晶率

为揭示各种行波磁场铸流搅拌的电磁冶金效果,基于计算域分段法建立了断面1280 mm×200 mm板坯连铸电磁、流动、传热和凝固的耦合模型,利用电气参数和磁感应强度的实测值和预测值的对比验证了模型的可靠性.研究表明:行波磁场搅拌器因电磁推力的方向性特点在板坯二冷区搅拌过程中均表现有不同程度与特征的端部效应,辊后箱式搅拌器(Boxtyped electromagnetic stirrer,B-EMS)的单侧安装形式导致板坯内弧侧磁感应强度远大于外弧侧,辊式搅拌器(Roller-typed electromagnetic stirrer,R-EMS)的对辊安装形式则使磁感应强度呈现对称分布.在400 kW和7 Hz的相同电气参数下,REMS的电流强度比B-EMS高75 A;尽管箱式电磁搅拌的有效作用区域较辊式电磁搅拌大,铸坯中心钢液过热耗散区域大,但辊式搅拌推动钢液冲刷凝固前沿形核作用则明显大于箱式搅拌.两者均具有较好的抑制柱状晶生长、促进凝固前沿等轴晶形核与发展的能力,将不锈钢板坯等轴晶率提高至45%的门槛值以上,其中间隔型反向辊式搅拌器下的等轴晶率比箱式搅拌高约17%.综合表明,基于行波磁场铸流搅拌的间隔型反向辊式搅拌器有望更好地消除铁素体不锈钢板材表面皱折缺陷.

连铸板坯二冷区辊式电磁搅拌器搅拌方式模拟

在板坯连铸二冷区采用电磁搅拌能够有效地改善铸坯品质,如提高等轴晶率等。利用有限元模拟软件ANSYS对连铸板坯二冷区辊式电磁搅拌器进行了数值模拟。结果表明,当两组辊式电磁搅拌器的间距为5辊间距(1200mm)时,三环式搅拌方式优于双蝶式;当两组辊式电磁搅拌器紧邻(0mm)时,双蝶式搅拌优于三环式搅拌。

二冷辊式电磁搅拌对高强钢低倍组织与性能的影响

通过工业化试验数据,系统地研究了二冷辊式电磁搅拌对高强钢内部质量及轧材性能的影响。结果表明:二冷辊式电磁搅拌能有效地改善连铸坯的低倍组织,低倍评级从1.5~3.0级提高至1.0~1.5级,中间裂纹都提高至0.5级以下,中心偏析从连续、半连续的A、B类偏析改善成点状的C类偏析;在目前工况下,当电流为400 A、频率为7 Hz时,铸坯的低倍质量最佳。使用辊式电磁搅拌后,元素C、P的成分偏析增加,尤其在铸坯1/4厚度处,C、P呈明显的负偏析,即白亮带区域。电磁搅拌对轧材的基本性能无明显影响,且能明显减轻轧材的中心偏析或中心区带状组织。

二冷区辊式电磁搅拌在安钢板坯的试验和应用

依据制定的正交试验表,进行电磁搅拌工艺试验。通过酸蚀检验铸坯低倍试样和钻孔分析元素的偏析指数,确定了安钢第一炼轧厂二冷区辊式电磁搅拌的最优工艺参数。经过1年多的生产应用表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。

辊式二冷区电磁搅拌频率对板坯质量影响试验研究

进行了辊式二冷区电磁搅拌不同频率对板坯质量影响的研究,试验选择搅拌频率分别是5、6、7、8、9 Hz。试验结果表明:在板坯电磁搅拌过程中,其它工艺参数相同的情况下,当频率由5 Hz增加到8 Hz时,板坯中心等轴晶率随着频率增大而增大;当频率由8 Hz增加到9 Hz,板坯中心等轴晶率随着频率增大而减小;当频率为8 Hz时板坯等轴晶率达到最大值,板坯的中心疏松全部控制在0.5级,中心偏析评级全部控制在C1.5级以下,铸坯凝固组织的致密性和均匀性增强。板坯二冷区电磁搅拌中电磁力随频率的变化不是单调的,而是有个最大值,最佳频率的位置与板坯厚度、钢水电导率、液芯大小、搅拌器参数等有关。