连铸电磁搅拌资料.ppt

* * * * * * * 1）延长搅拌时间也即延长钢水在结晶器的滞留时间，而结晶器是冷却强度最强的区域，使过热度能尽快消失，这对高拉速尤为重要。 2）由于钢水旋转作用距离加长，有利于提高搅拌速度，而搅拌速度又是搅拌工艺参数的主要指标，直接影响搅拌效果。 3）减少搅拌器的漏磁，并使其中磁场分布均匀，提高磁场有效利用程度，即能效比。 4）由于结晶器内钢水的过强搅拌，会在铸坯皮下产生不同程度的负偏析，单位长度上的搅拌强度越强，负偏析越严重。为减轻负偏析的影响，而同时又要达到比较理想的搅拌效果，宜采用降低搅拌强度而增加搅拌长度（有效作用长度）的办法，俗称长距离的弱搅拌，这样有利于扩大搅拌强度的调控范围，以适应不同钢种、不同断面和拉速的搅拌工艺的优化。 * （1）安装方式 根据结晶器结构和使用要求，目前MEMS安装方式通常有内装式、封装式和外装式三种 1）内装式：搅拌器安装在结晶器的水箱内，直接与结晶器冷却水串联共用。 2）封装式：这是内装式的一种变形。搅拌器安装在结晶器水箱内的密封空间内，与结晶器冷却水分隔，采用独立的优质冷却水冷却，闭路循环。 3）外装式：搅拌器安装在结晶器水箱外面，自身封装成一体，固定在结晶器框架上。采用独立的优质冷却水冷却，闭路循环。因为冷却水水质容易控制，其使用寿命最长。 * * * 对铸坯断面小于150mm×150mm，两相和三相的设计方法具有相当的搅拌效果 随铸坯断面增大，偏离也增大。 在140mm×140mm断面下，两相和三相的电磁力矩相当，而对1.40:1的矩形坯，两者偏离较大。 * 外冷式：绕组由带绝缘层的铜扁线绕制，浸泡在水中直接通水冷却，采用开路或闭路循环方式。 内冷式：绕组由中空铜管绕制，铜管内直接通水冷却，通常应用去离子水至少是蒸馏水。采用闭路循环方式。 * * * 不同钢种的物性系数如电导率、粘性等有所不同，在相同的磁感应强度下，搅拌速度也不同。图12表示不同钢种的搅拌速度与磁感应强度的关系。由图可见： ?搅拌速度与磁感应强度大体成比例增加； ?对碳钢而言，随碳含量增加，搅拌速度略为减小； ?不锈钢的搅拌速度约为碳钢的60%。 * 图13表示不同结晶器构形的搅拌器中心平面和弯月面处的搅拌速度与MEMS电流强度之间的关系。由图可见： ·无论是圆或方结晶器，在搅拌器中心平面处的搅拌速度比弯月面处的要大得多； ·圆结晶器由于无角部且长度较短，其中心平面处的搅拌速度比弯月面的更大； ·随电流强度的增加，搅拌器中心平面的搅拌速度与弯月面处的差别更大； * 为使高碳钢中心偏析显著减小，搅拌强度必须超过获得最大等轴晶区所需的最小值。当搅拌强度（搅拌速度）超过某个最小值之后，晶粒尺寸随搅拌强度的增加而急剧减小，见图14。由图可知，随搅拌速度增加，晶粒尺寸急剧细化，但是搅拌速度超过2.0m/s，晶粒尺寸细化不明显。 由冶金机理可知，大量的细等轴晶沉降而充满粥状区，阻断了柱状晶向中心生长，从而避免因凝固搭桥产生的中心缩孔和中心偏析；也阻碍了钢水在柱状晶间的渗透和偏析槽的形成，从而消除了V形偏析。 * * * * * * * * * * * * 图6、图15和图16分别表示在MEMS作用下，平均碳偏析率和平均碳偏析率的标准偏差及中心碳偏析率的展宽与电流强度的关系。由图可见，当电流强度超过获得最大等轴晶率所需的搅拌强度的最小值之后，平均中心偏析率等都随电流强度的增加而有较明显的减小。 综上所述，MEMS不仅能改善铸坯表面和皮下质量及获得大的等轴晶率，而且也能显著地改善中心偏析，关键是要调整好MEMS的参数，使之能获得足够大的搅拌强度进而搅拌速度。以往把获得大的等轴晶率作为MEMS参数调整的标准甚或作为搅拌器设计指标是有失偏颇的！ * * * 向上12deg 水平开口 向下12deg 搅拌条件下水口出口对流场的影响 不同水口出口角度对搅拌器中心流场影响较小，但对表面波动影响很大 搅拌条件下水口出口对流场的影响 向上12deg 水平开口 向下12deg 向上12deg 水平开口 向下12deg 搅拌条件下水口出口对波高的影响 浸入深度80mm 浸入深度120mm 搅拌时水口浸入深度对流场的影响 MEMS搅拌速度对铸坯的表面和表层质量的影响： 1）凝固前沿对流钢液的冲刷作用，有利于消除在钢液中形成的气泡和过多滑油所形成的气体；（搅拌速度与针孔减少率的关系） 2）旋转力使钢液受到离心力作用，而比重较轻的夹杂物受到向心力作用，夹杂物向心运动使其发生聚集现象，夹杂物尺寸变大，上浮速度加快。 搅拌速度与夹杂去除率的关系： 搅拌速度应大于 0.4~0.6m/s 电磁搅拌与铸坯质量效果 MEMS搅拌速度对铸坯的表面和表层质量的影响： 搅拌速度直接影响针孔和夹杂的去除效果； 但