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连铸电磁搅拌参数优化技术
详细介绍

一、技术简介:
连铸电磁搅拌根据安装位置不同主要分为结晶器(MEMS)、二冷区(SEMS)和凝固末端电磁搅拌(FEMS)三类,是应用于提高铸坯皮下质量和内部质量问题的有效技术手段之一,已经获得了广泛关注和应用。其基本原理是通过磁场感应产生电磁力,改善液相穴钢水流动状态,影响铸坯内部凝固传热、传质过程,进而改善铸坯凝固组织与结构,提高铸坯质量。但是,电磁搅拌使用不当,也可能产生负面影响,如结晶器电磁搅拌作用过强,容易引起卷渣、严重的负偏析等不良冶金效果,产生新的产品质量问题。因此,优化确定电磁搅拌参数是充分发挥其积极冶金效果,抑制其负面影响的关键。电磁搅拌的参数包括电流、频率和搅拌方式、时间等。最终的应用效果通过低倍评级、化学成分分析等检验手段予以确认。
该技术2006年通过南京市科技局技术鉴定,技术成果经同行专家鉴定为“国内先进水平”,2007年获得冶金科技进步三等奖。
目前在多家钢厂进行应用,对于提高铸坯质量,开发新钢种,特别是中、高碳钢及合金钢,起到了明显的效果,提供了有力的支持。
二、技术特点:
(1) 基于凝固传热模型和射钉测坯壳厚度相结合确定末端电磁搅拌安装位置和最佳工作拉速范围;
(2) 采用定制的特斯拉计对磁感应强度进行全面的测量及对凝固前沿电磁力、钢水流动速度进行计算分析,对电磁搅拌器进行综合评价;
(3) 基于Ansys建立电磁搅拌的磁流体有限元数学模型,对其磁场和流场进行数值模拟,深入分析电磁搅拌参数对钢水流场的影响;
(4) 依据基础数据和电磁冶金专家经验所建立的专家系统,对电磁搅拌的参数进行优化,并通过工业试验、低倍检验等方式对冶金效果进行确认;
(5) 该技术配合二冷动态配水优化控制系统,极有利于对铸坯凝固传热过程的控制,能最大程度地优化铸坯质量。

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