连铸空心管坯内置磁场搅拌器的优化设计

为了提高搅拌器的搅拌效率和使用寿命,以管坯内置磁场搅拌器为研究对象,用Sn-3.5%Pb合金代替钢液进行实验和数值模拟,借助Fluent和ANSYS软件研究了搅拌器的结构参数和电磁参数对金属液所受电磁力和流动状况的影响规律.结果表明:相比两相绕组,采用三相绕组的电磁搅拌器能效更高;磁轭结构对搅拌器的作用效果影响显著,为提高金属液所受电磁力应使磁轭的齿部尺寸尽量小些,但若尺寸太小会使磁轭饱和,影响磁轭的使用寿命;电流强度越大则金属液内的流速越大,电流强度与金属液流速呈线性变化,而电流频率与金属液流速呈非线性变化,电流强度对金属液流动的影响要大于电流频率.

内置式搅拌磁场对连铸空心铸坯内夹杂物分布影响

耦合求解了电磁场方程以及夹杂物守恒方程,考虑了夹杂物间的湍流碰撞以及斯托克斯碰撞,计算获得了拉速以及行波式电磁搅拌对结晶器内夹杂物分布的影响规律。结果表明,结晶器内夹杂物的运动规律与钢液的流动状态密切相关,拉速越大,钢液的浸入深度越深,则结晶器出口处夹杂物的数量越多,夹杂物的尺寸越小。施加行波式搅拌磁场可以使钢液流动加强,并减小钢液的浸入深度,有利于夹杂物的聚集长大上浮,结晶器内夹杂物的尺寸较大,但数量减少。因此,在连铸空心管坯内部施加搅拌磁场有利于去除钢中夹杂物,从而改善连铸空心管坯的质量。

近终形连铸技术的最新进展

重点介绍并分析了世界薄板坯、薄带、异形坯和空心管坯连铸的工艺特点、存在的问题及其关键技术。认为薄板坯连铸和异形坯连铸技术近年取得了重大进展,但薄带连铸和空心管坯连铸目前还不够成熟。指出我国在此领域的研究与国外还有较大差距,为了降低成本、提高产品的市场竞争力,应加快研究步伐。