| 连铸坯振痕的形成机理及电磁控制技术 |
http://www.yn56.com 2007-12-8 9:10:00 采编:zhangfeng |
通过保护渣道动态压力计算，给出了一个调幅磁场的优化设计模型。同时，实验室的小型连铸试验结果表明，调幅磁场的施加能显著改善铸坯表面质量，减轻振痕。 ● 高频调幅磁场下无结晶器振动电磁连铸技术实验研究 纵观连铸技术的发展历程，引入结晶器的振动的主要目的和作用有三点：（1）使初始凝固坯壳脱模。（2）改善结晶器壁润滑，减小粘接和摩擦阻力。（3）避免拉漏和产生裂纹。通过结晶器的下、上运动，在保护渣道内形成一个正、负压力，从而促使初始凝固坯壳被推离、回复结晶器壁，达到脱模和润滑的目的。但正是初始凝固坯壳这种周期性的被推离、回复结晶器壁，使铸坯表面形成了振痕，并有可能在振痕的谷底产生偏析和裂纹。脱模与振痕形成是结晶器振动作用的两个方面，是同时伴生的一对矛盾，难以调和。 可以看出，结晶器振动的三大作用，是通过结晶器“上下”振动使坯壳“左右”运动而达到的。如果能够找到一种外力，使坯壳直接“左右”运动，就可以达到和结晶器振动完全相同的效果。电磁连铸中“调幅磁场”的引入正是符合这一要求的外力之一。基于这一认识，人们提出了调幅磁场下的结晶器振动无电磁连铸技术（Mold Oscillation-less Electromagnetic Continuous Casting Process）。在该技术中，利用调幅磁场产生的电磁力的变化直接作用于初始凝固坯壳上，使保护渣在初凝壳和结晶器壁间流入流出，同样也可以起到润滑和脱模的作用。与结晶器振动不同的是，由于电磁力直接作用于凝固坯壳，且大小方便调节，因此有可能精确控制电磁力的大小，在保证润滑和脱模的同时避免坯壳不必要的变形，从而从根本上消除振痕。实验表明，通过选择调幅磁场的波形和调制波的频率， 可以显著地提高连铸坯的质量。 结晶器无振动电磁连铸技术有望用可控的电磁场系统来取代设备庞大的结晶器机械振动系统，通过精确控制结晶器内初始凝固行为，获得比结晶器机械振动更佳的效果。并且减少了设备投资，使连铸过程更加容易控制，具有广阔的应用前景。但要达到这种效果，电磁力的精确设计和控制显得至关重要，这也是该技术今后研究的重点。 结论 （1）归纳并分析了前人提出的振痕形成机理及振痕控制技术，指出了各种机理的合理部分和不足之处。这在某种程度上反映了连铸弯月面初始凝固区域多因素（钢、保护渣和结晶器）、多相（钢渣均有液、固相）和非稳态（结晶器振动）的复杂特点。 （2）介绍了为了控制连铸坯表面振痕而发展起来的软接触结晶器电磁连铸，尤其是引入调幅磁场后的两项新技术，即与结晶器振动相耦合的调幅磁场电磁连珠技术和调幅磁场下的结晶器无振动电磁连铸技术。这两项技术的共同特点是通过施加电磁力变化的电磁场来精确控制连铸初始凝固行为，从而改善铸坯表面质量。 (完) |
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