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。

结晶器电磁搅拌对Φ450mm连铸圆坯组织和夹杂物的影响

试验和分析了结晶器电磁搅拌 (M EMS)对 0 6 %C钢Φ4 5 0mm连铸圆坯的中心等轴晶区比率 ,碳、硫偏析 ,疏松和非金属夹杂物数量、大小和分布的影响。结果表明 ,经 4 5 0A电磁搅拌后圆铸坯中平均中心等轴晶的比率由未经电磁搅拌的 7 6 %提高到 5 8 1% ,碳偏析指数由 1 10降至 1 0 3,硫偏析指数由 1 15降至1 0 9,圆铸坯平均氧含量降低 4 5× 10 - 6 ,夹杂物含量和尺寸均明显降低。

结晶器电磁搅拌对重轨钢大方坯中心碳偏析的影响

根据 2 80mm× 380mm重轨钢大方坯的试验数据 ,并采用回归分析探讨M IMES结晶器电磁搅拌的电流强度和拉速、过热度等连铸工艺参数与铸坯中心碳偏析的关系 ,结果得出 ,随电流强度的增加 ,中心碳偏析指数下降 。

扇形段电磁搅拌对82B钢连铸坯成分和组织的影响

进行了结晶器搅拌和结晶器 +扇形段电磁搅拌连铸 82B钢 2 80mm× 380mm方坯的工业试验。结果表明 ,扇形段搅拌降低和改善了铸坯的中心偏析、疏松和夹杂物分布。 82B钢铸坯经扇形段搅拌后 ,中心部位碳含量峰值明显减小 ,碳偏析指数降低 5 7%～ 1 0 8% ,铸坯成分的方差值 (σ)减小 32 %～ 34 9%。

连铸工艺参数对42CrMo大圆坯碳偏析的影响

研究了φ500、φ800 mm大圆坯连铸42Cr Mo钢的碳偏析,研究了有无二冷助流搅拌、末端电磁搅拌及过热度对碳偏析的影响。结果表明:随着铸坯断面的增加,碳偏析波动值剧烈,铸坯断面从φ500 mm增大到φ800 mm,中心碳偏析系数增大8.4%,且其波动范围增大153%;二冷助流搅拌能有效减弱碳偏析程度及其波动范围;末端搅拌强度对碳偏析程度有重要的影响,适当的末端搅拌强度能有效降低碳偏析程度。φ500、φ800 mm的42Cr Mo圆坯的合适末端搅拌的搅拌强度分别为450 A/5Hz和450 A/6Hz。随着过热度的增加,碳偏析程度增加,在允许的情况下应保持较低的过热度。

结晶器电磁搅拌电流对Φ650mm大圆坯内部质量的影响

通过铸坯低倍组织宏观检验方法和金属原位统计分布分析技术，以钢厂生产的35钢（0．35％C）为例，研究了结晶器电磁搅拌电流（200～450A，3Hz）对φ650mm大断面连铸圆坯等轴晶率、致密度和碳偏析度的影响。结果表明，搅拌频率3Hz时，结晶器电磁搅拌电流由200A增加至450A时，等轴晶率由24．2％提高至56．8％，同时铸坯各区域致密度呈现逐渐增大的趋势，其中铸坯中心区域致密度增加明显，由0．8649增至0．9376；随着搅拌电流的增加，铸坯碳偏析度呈现逐渐减轻的趋势。综合考虑各因素，当结晶器电磁搅拌电流为450A，频率为3Hz，铸坯等轴晶比例最大，铸坯内部质量最好。

用M-IEMS改善重轨钢大方坯中心碳偏析和组织

以 2 8 0mm× 32 5mm重轨钢大方坯的试验数据为依据 ,分析了电磁搅拌参数和连铸工艺参数对铸坯中心碳偏析以及铸坯的低倍结构的影响 ,采用M IEMS以及与连铸工艺参数的合理匹配 。

U74重轨大方坯开坯后中心碳偏析的演变分析

针对U74重轨钢大方坯进行了开坯前后中心碳偏析的演变分析,并进一步分析了电磁搅拌参数和连铸工艺参数对铸坯中心碳偏析的影响,采用回归分析探讨了电磁搅拌强度和连铸工艺参数过热度与铸坯中心碳偏析的关系.

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。

改善60Si2MnA弹簧钢小方坯中心碳偏析的研究

研究了在拉速1.5 m/min、过热度30℃以下时,二冷比水量（0.3-1.4 L/kg）和末端电磁搅拌电流强度（220-380 A）对165 mm×165 mm的60Si2Mn A弹簧钢方坯中心碳偏析及等轴晶的影响,并与150 mm×150 mm铸坯的中心碳偏析对比。结果表明,随着二冷比水量增加,铸坯等轴晶率减小,中心碳偏析先增加后减小再增加,且结合射钉结果,确定最佳比水量为1.0 L/kg;末端电磁搅拌电流强度增加,等轴晶率增加,中心碳偏析先减小再增加,最佳末端电磁搅拌强度为340 A/6 Hz;150 mm×150 mm铸坯比165 mm×165 mm铸坯的平均中心碳偏析低,分别为1.04、1.06,且小断面铸坯的中心偏析指数波动更小。

SWRH82B小方坯中心偏析的改善

研究了过热度、二冷比水量和末端电磁搅拌等连铸工艺参数对SWRH82B小方坯中心偏析的影响。结果表明:降低过热度和增加二冷比水量可以改善小方坯的中心偏析;当拉速为2.6 m/min,比水量为1.8 L/kg时,F-EMS位置具有合适的液芯厚度;当F-EMS电流为500A,频率为10 Hz时,F-EMS具有优化的磁感应强度和电磁力。工艺参数优化后,SWRH82B小方坯中心质量得到了明显改善,盘条合格率得到了提高。

连铸复合电磁搅拌对低碳钢碳偏析的影响

20CrMnTi钢(%:0.17～0.23C、0.80～1.10Mn、1.00～1.30Cr、0.04～0.10Ti)300 mm×340 mm铸坯结晶器-末端电磁搅拌(M-EMS,F-EMS)和3段复合电磁搅拌(M-EMS,S-EMS,F-EMS)对铸坯碳偏析影响的试验结果表明,当M-EMS和F-EMS电流分别从2 HZ/250 A和20 HZ/150 A降至2 HZ/100 A和20 HZ/100 A时,铸坯断面碳成分的极差由0.05%降至0.02%;当采用M-EMS为2 HZ/100 A,S-EMS为20 HZ/50 A,F-EMS为20 HZ/100A三段复合电磁搅拌时,铸坯断面碳成分的极差为0.02%,轧材中心疏松由原2段电磁搅拌的1.0～2.0级降至1.0～1.5级,方框形偏析2.0级出现率由9.7%降至0.8%。

预应力钢绞线用SWRH82B钢冶炼工艺优化

针对预应力钢绞线用SWRH82B钢表面质量差、碳偏析指数高，造成拉拔断裂与断面收缩率低等问题，对SWRH82B钢冶炼工艺进行优化。转炉冶炼采用高拉碳补吹法，终点W（C）为0．50％-0．75％，控制钢水中W（P）≤0．020％；LF精炼炉微正压气氛冶炼且禁止大氩气搅拌，碱度控制0．8≤R≤1．2，软吹时间不小于18min；连铸保护浇注，拉速恒定在2m／min，结晶器液面波动不超过±0．3mm，结晶器、凝固末端电磁搅拌。结果表明，改进工艺后铸坯表面无明显缺陷，内部组织均匀，等轴晶率提高，钢坯碳偏析指数降低，未发现尺寸大于50μm的夹杂物，降低拉拔断裂机率，产品性能满足用户需求。

连铸工艺参数对45#、70#钢铸坯冶金效果影响的探讨

通过对45#、70#钢铸坯低倍组织情况的分析以及连铸工艺参数的总结，探讨出钢水过热度、拉速、塞棒自动控制、二冷配水及电磁搅拌等连铸工艺参数对铸坯低倍组织的影响。通过对45#、70#钢中心碳偏析分析，表明随着钢中碳含量升高，连铸拉速、钢水过热度的增加，铸坯中心碳偏析有增大趋势。

轴承钢GCr15连铸坯中心碳偏析控制

根据高碳轴承钢在凝固末端固液两相区碳含量选分结晶特点,在理论计算和射钉试验的基础上,将末端电磁搅拌线圈准确定位。结合连铸机弧半径较大、拉速较低的工艺特点,通过对比不同搅拌方式试验,对轴承钢中心碳偏析进行分析,最终确定合理的搅拌参数,将中心碳偏析控制在0.95~1.05。

凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响

基于ANSYS软件建立了310 mm×360 mm断面大方坯连铸过程二维凝固传热数学模型,并采用窄面射钉试验及铸坯表面测温试验对模型的准确性进行了验证.通过模型研究了过热度、拉速和二冷比水量对铸坯中心固相率以及凝固坯壳分布的影响,并结合高碳耐磨球钢BU的高温拉伸试验结果,确定了最佳的拉速以及最优轻压下压下区间要求.通过工业试验对理论模型进行了验证,并分析研究了拉速对采用凝固末端电磁搅拌(F-EMS)以及凝固末端17 mm大压下量的轻压下技术生产310 mm×360 mm断面大方坯高碳耐磨球钢BU铸坯的偏析和中心缩孔的影响.结果表明:采用凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术,通过调整拉速优先满足轻压下压下区间要求,可显著降低中心偏析、V型偏析及中心缩孔,但如果仅达到凝固末端电磁搅拌位置要求时,则铸坯中心质量不会得到明显改善.拉速为0.52 m·min^(-1)且轻压下压下区间铸坯中心固相率为0.30~0.75时,偏析和中心缩孔有很大程度的改善,不合理的压下量分配会引起铸坯出现内裂纹以及中心负偏析.

大方坯末端电磁搅拌工艺参数优化与设计

基于工业试验与射钉试验验证的二维凝固传热模型，对比分析末端电搅（F-EMS）安装位置和工艺参数对铸坯内部质量的影响规律。结果表明，采用0．36～0．45m／min拉速浇铸时，随着拉速的增加，铸坯中心碳偏析指数的变化趋势与铸坯纵剖面的中心疏松和缩孔级别的基本一致，总体均呈先减小后增加的趋势；F-EMS额定工作电流范围内，增加F-EMS工作电流利于铸坯内部质量的提升；对于当前铸机设备，生产断面尺寸为380mm×490mm的GCr15钢时，其最佳的拉速为0．4m／min，最佳F-EMS工作电流和频率分别为700A和4Hz。

结晶器电磁搅拌对轴承钢大方坯碳偏析的影响

针对南钢大方坯连铸机轴承钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化轴承钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的试验,对不同电磁搅拌参数及搅拌方式下铸坯和轧材碳偏析进行了研究。结果表明:大方坯心部和边部均为负偏析,1/4处为正偏析,320 mm×480 mm大方坯碳偏析指数基本在0.87～1.05,轧材碳偏析指数基本在0.94～1.03;正反交替的电磁搅拌有利于降低碳偏析,电磁搅拌的电流参数较大时,心部的负偏析较严重,随着搅拌电流的增大,产生的白亮带向铸坯中心移动并且白亮带宽度增大;轴承钢铸坯中的碳偏析会遗传到轧材上。

连铸坯凝固末端永磁搅拌与电磁搅拌对比研究

为进一步改善高碳钢82A内部质量,在矩形坯180mm×240mm连铸机上进行了凝固末端永磁搅拌和电磁搅拌对比工业试验。试验结果表明:永磁搅拌改善高碳钢内部质量效果优于电磁搅拌;永磁搅拌铸坯中心平均碳偏析指数为1.06,而电磁搅拌铸坯中心平均碳偏析指数为1.10;与电磁搅拌相比,永磁搅拌铸坯中心碳偏析指数小于1.05比例增加了40%,中心疏松0.5级比例增加了50%,缩孔0级比例增加了20%。此外,计算表明,永磁搅拌钢水的搅拌速度是电磁搅拌的1.15倍。

组合搅拌模式对连铸特殊钢大方坯凝固行为的影响

组合搅拌模式是控制特殊钢铸态组织与均质性的重要手段。为深入揭示连铸结晶器电磁搅拌(Moldelectromagnetic stirring,M-EMS)和凝固末端电磁搅拌(Final electromagnetic stirring,F-EMS)的复合作用行为,基于麦克斯韦方程和低雷诺数湍流模型建立断面250mm×280mm的20Cr Mo A齿轮钢大方坯连铸过程电磁-流动-传热与凝固三维耦合数值模型。基于实测M-EMS中心线磁感应强度及F-EMS作用下的铸态组织白亮带宽度验证模型的可靠性。研究结果表明,M-EMS促使结晶器区域钢液产生水平旋流并冲刷凝固前沿,加强钢液和凝固坯壳的换热,可使钢液过热完全耗散及其凝固终点位置不同程度地前移,促进柱状晶向等轴晶的转变(Columnar to equiaxed transition,CET),从而可实现F-EMS作用区域为中心等轴晶区。组合搅拌作用下铸坯末搅区域液相穴宽度减小,糊状区内钢液对凝固前沿的冲刷速度降低,从而不易产生常见的负偏析白亮带缺陷。碳偏析检测结果表明,M-EMS可能造成大方坯出现一定程度的皮下负偏析和CET转变区的正偏析,但其中心偏析和铸态碳极差可获得明显改善。综合表明,合理的组合搅拌模式可有效改善特殊钢大方坯铸态组织的均质性,进而提高其轧材产品的热处理与服役性能。