EFFECT OF INTERMITTENT HIGH FREQUENCY MAGNETIC FIELD ON INITIAL SOLIDIFICATION IN CONTINUOUS CASTING

Contacting state between molten metal and a mold and initial solidification process of continuously cast metals can be controlled by imposing an intermittent magnetic field.In this study, effect of the intermittent magnetic field on the initial solidification ofcontinuoasly cast metals was investigated by measuring the temperature distribution in the melt pool and the initial solidification starting position of shells. It was found that under the condition with intermittent magnetic field, the melt near meniscns is in slow cooling state, the initial solidification starting position descends, initial solidification shell thickens and the liquid-solid interface becomes smooth.

409L不锈钢的凝固特性与连铸中的质量控制

分析了 AISI40 9L不锈钢凝固时的结晶特性 ,模拟计算了连铸过程中 0 .7m/min拉速下 ,不同二冷配水下铸坯温度场的变化 ,并分析了铸坯温度场的变化与铸坯质量的关系 ,总结出提高铸坯质量的措施。

二次冷却对连铸坯质量的影响

分析了连铸二次冷却铸坯产生的质量缺陷,从喷嘴特性、冷却制度及二冷的控制方式等方面讨论了二次冷却对铸坯质量的影响,提出了控制二次冷却是控制铸坯质量的关键。通过优化喷嘴选型及布置,选择合理的二冷制度和控制方式,可有效提高铸坯质量。

复合电磁场对连铸结晶器弯月面金属液运动行为及铸坯质量的影响

为了获得高质量的连铸坯 ,提出了在连铸结晶器外施加复合电磁场的电磁铸造方法。规范和测定了冷坩埚式铜铸型内复合电磁场的分布 ;采用低熔点金属镓和 Sn- 4.5 % Pb合金模拟高熔点钢 ,研究了在水冷铜铸型外施加复合电磁场对结晶器弯月面处金属液运动行为及铸坯质量的影响。实验结果表明 :复合电磁场能够有效地抑制结晶器弯月面处金属液波动变形 ,并改善铸坯的表面质量。随着搅拌线圈磁通密度的增加 ,铸坯的凝固组织由柱状晶转变为等轴晶 。

软接触结晶器电磁连铸中初始凝固基础研究

研究了软接触结晶器电磁连铸传热凝固特点，通过对实验室条件下金属Ｓｎ在连铸过程中的温度场、初始凝固点和坯壳厚度的测定，得到了它们受电磁场影响的基本规律，分析了它们对铸坯表面质量的影响．结果表明：在电磁场的作用下，液相区内的金属温度趋于均匀，初始凝固点降低，初生坯壳变薄，铸坯表面质量明显改善．

热型连铸工艺参数对铸锭表面质量的影响

热型连铸是一项近净成型（ｎｅａｒｎｅｔｓｈａｐｅ）技术，它将定向凝固技术和连铸技术相结合，用于生产表面呈镜面的无限长的线材．本研究利用自制的水平热型连铸设备，制备了表面呈镜面的纯铝线材，试验了各工艺参数（震动、坩埚内液面高度、铸型表面条件、铸型出口温度、连铸速度、冷却条件）对连铸线材表面质量的影响，分析后提出了优化工艺参数的范围．

施加与铸型振动同步的电磁场消除连铸坯表面缺陷

用数值解析方法，计算了铸型在周期振动过程中，润滑剂流路内动压的分布和弯月面的形状；研究了当铸型外部施加高频交流磁场时，电磁压力对动压分布和弯月面形状的影响． 分别用数值计算和连铸模拟实验两种方法，探讨了施加与连铸铸型振动同步的电磁场消除铸坯表面缺陷的可能性．结果表明：电磁压力扩大了润滑剂流路的厚度，抑制了弯月面的变形． 在包含铸型最低位置的时间间隔内同步施加电磁场时，可以获得表面质量更优异的铸坯． 获得同等表面粗糙度的铸坯，需要的平均电流量按施加连续电磁场、间断电磁场、在期间Ｎ 内同步施加电磁场的顺序大幅度地减少．

二冷喷嘴对连铸板坯质量的影响

介绍了连铸二次冷却过程中喷淋水与高温铸坯表面接触时的换热特点,以及影响连铸二冷过程喷淋水与铸坯传热的因素,进而通过分析连铸二冷喷嘴的冷、热态性能,探讨了连铸二冷喷嘴类型及布置方式对铸坯质量的影响。

鞍钢Siemens-VAI板坯连铸机的技术特点及应用

汇总了鞍钢Siemens-VAI板坯连铸机的典型技术,包括结晶器专家系统、结晶器振动、结晶器在线调宽技术、动态二冷水和轻压下技术、弯曲-矫直曲线设计等,并列举了该型铸机在鞍钢一些典型钢种的铸坯生产质量情况,以利于更好地掌握和应用,并在实践中加以优化和二次开发。

下引法连铸单晶铜试验研究

利用自制下引式真空熔炼、氩气保护连续定向凝固设备制备出Φ16 mm的单晶纯铜棒材,研究了各工艺参数对连铸单晶铜凝固过程中温度分布的影响,分析了铸锭凝固过程中的表面质量和凝固组织的变化情况。结果表明：拉坯速度、熔体温度、冷却水量等工艺参数对固液界面的形状和位置有显著影响,并通过影响固液界面位置和形状来作用于凝固过程。连铸单晶铜凝固过程中,铜在结晶器内熔点位置即为固液界面位置,理想的固液界面位置在距离结晶器出口30-40 mm处;铸锭凝固过程中逐渐淘汰的晶面为（311）、（220）和（111）,最后单晶生长的晶面为（200）,其晶体生长方向为[100]。

连续定向凝固技术研究

在自行设计的竖直热型连铸机上,进行了连续定向凝固实验和温度测定,对其中传热和凝固过程进行了数值模拟,考察了主要工艺参数对锡铸锭表面质量和内部组织的影响,以及固液界面形状的变化规律.结果表明:型温、拉速、冷却水量等工艺参数主要是通过影响固液界面的位置、形状来影响铸锭表面和内部质量的,在本实验条件下,型温在244～248℃、拉速在1.25～2.20×10-4m/s、冷却水量在252～377L/m2·s之间时,才能获得表面光亮,内部为完整定向凝固组织的铸坯;当铸型温度高于242℃,拉速在1.25×10-4～3.4×10-4m/s之间时,形成较平的固液界面,得到定向凝固的铸锭组织;获得了固液界面形状与主要工艺参数间的关系式.

基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制

提出了基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制方法.在凝固特性研究方面,运用高温共聚焦显微镜、场发射扫描电镜研究了冷速对第二相粒子析出规律的影响,并阐释了先共析铁素体的相变机制.结果表明,第二相粒子在1086℃开始析出,并在912℃达到峰值.当冷速在0.1~5℃·s^(-1)时,随着冷速增大,第二相粒子尺寸和数量均减小,且第二相粒子由晶界处的链状分布向晶体内的弥散分布过渡,提高冷速有助于削弱第二相粒子的钉扎作用,强化铸坯表层微观组织;在二冷配水优化方面,建立了考虑铸坯横向水量分布的凝固传热数学模型,提出了基于非调质钢凝固特性的二冷配水优化方案,即对出结晶器后的铸坯实施强冷,以满足控制第二相粒子析出的合理冷速和温度区间的要求.工业试验证实了技术方案的可行性.此外,研究表明,降低喷淋距离有助于改善连铸坯横向冷却不均匀性.本研究统筹考虑二冷水量与喷淋距离对非调质钢裂纹敏感性的影响,通过开展“纵‒横”凝固冷却控制研究对连铸二次冷却进行系统优化,提出的二冷优化方案有助于改善连铸坯的表面及皮下裂纹.

基于红外热像技术铸坯表面质量检测的研究

为了提高连铸生产效率和铸坯质量,设计了一种基于红外热像技术的连铸坯表面质量实时检测系统,通过红外热像仪在线实时采集生产过程连铸坯表面热图像;并在VB基础上建立连铸坯缺陷特征图像评估系统,对采集的连铸坯的热图像进行分析运算和分类处理。采用Halcon软件建立人机界面,并结合实际生产数据,结果表明该系统降低铸坯的误报率,提高了铸坯质量和生产效率。

油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和组织的影响

本文以自主设计的镁合金油气润滑铸造装置制备了直径154mm的AZ80镁合金铸坯,系统研究油气润滑对AZ80镁合金铸坯表面质量和凝固组织的影响,并对其机理进行了探讨。采用结果表明:采用油气润滑铸造时,氩气和润滑油在石墨环内表面形成了一层油气混合膜,改变了熔体和结晶器的接触方式和热交换状态,从而制备出高品质的AZ80镁合金铸坯。随着气体压力的增加,铸坯表面粗大的偏析瘤和皮下偏析层得到抑制,凝固组织得到了明显细化。当气体压力增加到0.4 MPa时,铸坯皮下偏析层厚度从1252μm降至628μm,铸坯R/2、心部晶粒尺寸和二次枝晶间距显著减小。随着凝固组织的细化,Al、Zn和Mn元素的宏观偏析得到了改善。

国外双辊薄带连铸工艺研究近况

本文简单地介绍了国外双辊薄带连铸工艺的研究近况,如影响铸带表面质量的因素、不锈钢带的凝固组织、自动控制系统、磁场侧封、铸辊的材质和结构、热传导系数的计算等。

Sn对AZ80合金电磁半连续铸造坯料凝固质量的影响

采用电磁半连续铸造工艺,利用探伤技术结合坯料的组织分析,研究了Sn对AZ80合金坯料凝固质量的影响,探讨了合金组织的演变及对凝固质量的改善。结果表明:随着Sn含量的增加,合金组织逐渐细化,缩孔形成趋势降低,金属间化合物及夹杂物偏聚程度减小,且分布趋于均匀。结合熔体精炼中适当提高净化温度和延长净化时间并采用陶瓷过滤装置,可有效降低熔体中夹杂物的残留量,改善合金坯料的凝固质量。

枝晶腐蚀低倍检验在连铸坯质量控制中的应用

介绍了低倍检验技术的发展,重点介绍了枝晶腐蚀低倍检验流程、试验加工、腐蚀方法及评级方法,结合实际图例分析,阐明了枝晶腐蚀低倍检验方法不但能够清晰地显示连铸坯的凝固组织和缺陷,还能较准确计算等轴晶率。该方法是研究连铸坯凝固组织和缺陷,提高钢材质量的最佳选择方法。

4号板坯连铸机铸坯轧后质量浅析

分析了4号板坯连铸机铸坯轧制成中厚板的质量特性,并与3号板坯轧后质量特性进行比较,提出改进4号板坯连铸机质量的建议。

水平连铸圆坯凝固及铸坯质量的研究

以水平连铸圆坯连铸生产工艺为研究对象,通过射钉实验并采用Fluent数值模拟软件建立凝固传热模型,研究了在不同工艺条件下圆坯结晶器内的温度场分布与凝固传热过程,并对铸坯质量进行了相关的检测分析.通过本研究进一步明确了结晶器内钢液的温度场分布,及不同拉坯工艺对结晶器内钢液温度场变化的影响.结果表明:通过射钉实验并采用Fluent数值模拟软件建立凝固传热模型,可以有效分析水平连铸钢液的凝固传热过程,对改善钢水质量有积极作用.

水平连铸36Mn2V凝固传热过程的Fluent数值模拟

以水平连铸36Mn2V圆坯结晶器内温度场分布为研究对象,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验共同研究了36Mn2V管坯在不同拉坯工艺条件下,结晶器内36Mn2V钢液温度场分布及凝固传热过程,并对不同拉坯参数下铸坯试样进行了检测分析。研究发现:水平连铸拉坯工艺参数:拉速V=2.2(m/min),中间包过热度ΔT=38℃的拉坯参数下,结晶器内的温度场分布均匀稳定,铸坯质量好,产量高。研究表明,采用Fluent数值模拟软件凝固传热模型并结合射钉试验可以有效分析在不同拉坯工艺条件下水平连铸结晶器内的温度场分布及凝固传热过程,并进一步制定合理的拉坯工艺参数,降低管坯质量缺陷的发生,提高铸坯质量。