冶金行業(yè)板坯連鑄結(jié)晶器電磁控流技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-19 03:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 10 星期三22用心鑄造世界? MEMS對(duì)生產(chǎn)厚板和管線的高級(jí)鋼的影響? 生產(chǎn)厚板和管線的高級(jí)鋼，由于采用 MEMS，控制了初期凝固，使在鑄坯表面縱向裂紋大大地減少，從而使其成品報(bào)廢指數(shù)大大降低，見圖 21。板坯連鑄電磁制動(dòng) 電磁制動(dòng)的電磁力特征在板坯結(jié)晶器兩個(gè)寬面上，外加一對(duì)恒定磁場(chǎng)，其方向從一個(gè)寬面垂直穿過(guò)鋼水到達(dá)另一個(gè)寬面。從 SEN吐出的流股，以相當(dāng)大的速度垂直切割外加的恒定磁場(chǎng)，就在鋼水中感生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力： （ 3）它們相互關(guān)系見圖 22。由圖可見，電磁力與流股方向相反，從而制動(dòng)了流股，使其減速，這就是制動(dòng)效應(yīng)。 電磁制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)特征 電磁制裝置的基本特征綜合如表 2。表 2 三類電磁制動(dòng)裝置的基本特征裝置類型 EMBr EMBRRuler或 LMF FCMold磁場(chǎng)特征 局部區(qū)域（水平 U形電磁鐵） 全幅一段（水平電磁鐵）全幅二段（垂直 U形電磁鐵）安裝位置 位于水口兩側(cè)孔吐出 的流股的主流區(qū) 位于水口吐出口下方 位于水口吐出口的 上、下方電源 直流 直流 直流對(duì)板坯的適用性 中厚板坯 薄板坯 厚板坯2023/3/10 星期三26用心鑄造世界圖 23 EMBr的流場(chǎng)形貌圖 24 LMF的流動(dòng)形貌圖 25 FC Mold的流場(chǎng)特征2023/3/10 星期三27用心鑄造世界LMF受安裝位置的影響較大，如果磁場(chǎng)位置與 SEN的距離較遠(yuǎn)或 SEN吐出角度稍不合適，就會(huì)影響制動(dòng)效果。在 LMF使用中，有個(gè)最佳磁場(chǎng)強(qiáng)度，其優(yōu)化程度可以用公式（ 4）的磁相互作用參數(shù) N表示：N= （ 4）當(dāng) N在 3～ 7之間時(shí)，鑄坯中非金屬夾雜物最少，如圖 26所示。 使用 LMF時(shí)的優(yōu)化條件圖 26 應(yīng)用 LMF時(shí)，磁相互作用參數(shù)和夾雜物數(shù)量之間的關(guān)系2023/3/10 星期三 28冶金機(jī)理和冶金效果用心鑄造世界 EMBR的冶金機(jī)理EMBR的冶金機(jī)理和冶金效果綜述于表 3表 3 EMBR的冶金機(jī)理和冶金效果冶金機(jī)理 冶金效果 經(jīng)濟(jì)效益制動(dòng)從浸入式水口側(cè)孔吐出的流股使其減速降低流股侵入液相穴深度控制彎月面附近流速，減少?gòu)澰旅娴拿}動(dòng)提高彎月面的溫度減少流股對(duì)窄面的沖擊和重熔實(shí)質(zhì)性的減少皮下和內(nèi)部的非金屬夾雜物有效地消除保護(hù)渣卷吸，減少保護(hù)渣性?shī)A雜物實(shí)質(zhì)性的減少橫向和縱向裂紋減少漏鋼危險(xiǎn)有可能提高拉速實(shí)質(zhì)性改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量減少降級(jí)和廢品提高生產(chǎn)率2023/3/10 星期三29用心鑄造世界 EMBR的冶金效果 促進(jìn)坯殼均勻生長(zhǎng)過(guò)熱的鋼水流股對(duì)窄面的沖擊消失，消除了窄面的初生坯殼的重熔，使坯殼生長(zhǎng)均勻，因而漏鋼和角裂的危險(xiǎn)大大減少。 EMBr對(duì)窄面坯殼生長(zhǎng)的影響見圖27。2023/3/10 星期三30用心鑄造世界向上反轉(zhuǎn)流動(dòng)的減速，彎月面下的水平流速和湍流大大降低。實(shí)踐表明，無(wú)論哪種類型電磁制動(dòng)都可使彎月面下的水平流速降低一半，從而也穩(wěn)定了彎月面，見圖 28。因此，彎月面下水平流速的降低和彎月面的穩(wěn)定是電磁制動(dòng)的主要效果之一。 圖 29表示 EMBr對(duì)不同鋼種的彎月面水平波動(dòng)的影響。由圖可見， EMBr穩(wěn)定彎月效果，對(duì)包晶鋼比 IF鋼更顯著些。圖 29 在 LMF作用下彎月面水平波動(dòng)圖案 降低彎月面下的水平流速和穩(wěn)定彎月面2023/3/10 星期三31 減小流股的向下速度和侵入深度用心鑄造世界 圖 30表示在 EMBr下沿窄面向下流動(dòng)的速度分布，由圖可見，在 EMBr作用下向下流動(dòng)速度大大降低，使流股侵入深度由 4m減小到 2mm見圖 31； FC Mold使侵入深度由6m減小到 ； LMF使浸入深度由 6~8m減小到 4~6m。 圖 30 在 EMBr作用下沿窄面的向下流速分布 圖 31 EMBr對(duì)流股侵入深度的影響板坯尺寸： 220mm850～ 1550mm：拉速 ～ 2023/3/10 星期三 32用心鑄造世界 對(duì)彎月面下鋼水溫度的影響(1)圖 32表示 EMBr對(duì)板寬方向的彎月面下鋼水溫度的影響。據(jù)報(bào)導(dǎo)， EMBr使彎月面下鋼水溫度提高 8～ 10℃ ， LMF約提高 5～ 15℃ ； FCMold約提高 5～ 10℃ 。(2)圖 33表示 FCMold的不同磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)鋼水表面溫度的影響，鋼水溫度是在 1/4板寬、彎月面下約 30mm處測(cè)量的。由圖可見，鋼水表面溫度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度幾乎成線性增加，約上升 5℃ 。圖 32 LMF 對(duì)板寬方向彎月面下鋼水溫度的影響板坯寬度： 1540mm：拉速： 1m/min， SEN:200；孔口： 38cm2 LMF:全幅一段圖 33 FCMold對(duì)鋼水表面溫度的影響板坯 寬度： 1250mm；澆鑄量： 2023/3/10 星期三33用心鑄造世界 對(duì)水平流速的影響圖 34表示不同拉速下 EMBr對(duì)彎月面下的水平流速的影響。圖 35表示 FCMold對(duì)彎月面下水平流速和穩(wěn)定彎月面的影響。 圖 34 EMBr對(duì)彎月面下水平流速的影響圖 35 FCMold 對(duì)彎月面下水平流速的影響板坯尺寸： 260mm800～ 1900mm，澆鑄量：～ 2023/3/10 星期三 34用心鑄造世界值到指出的是，彎月面下的流速要保持某一水平，流速太慢導(dǎo)致向彎月面?zhèn)鳠釡p少，因而增加了初期凝固的凝固鉤長(zhǎng)度，產(chǎn)生表面缺陷，見圖 36和圖 37。流速太快導(dǎo)致結(jié)晶器保護(hù)渣的卷吸。由此可見，在彎月面下保持適當(dāng)流速，使鑄坯表面和內(nèi)部質(zhì)量保持最好。如圖所示，彎月面下的最佳流速為 10～ 20cm/s。圖 36 彎月面流速與鑄坯質(zhì)量的關(guān)系圖 37 非金屬夾雜物指數(shù)與彎月面下流速的關(guān)系板寬： 970～ 1570mm；拉速： ～ 。 澆注量： ～ ； SEN： ～ 35o2023/3/10 星期三35用心鑄造世界 減少板坯表面缺陷 由于 EMBr的作用，降低了從 SEN吐出的流股的速度，促進(jìn)了 Ar氣泡的上浮，從而減少了板坯表面的氣泡，見圖 38。 2023/3/10 星期三36用心鑄造世界 減少鑄坯內(nèi)部夾雜物 圖 39表示有、無(wú) EMBr時(shí)鑄坯內(nèi)部的夾雜
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