于光伟
,
贾光霖
,
王恩刚
,
胡赟
,
赫冀成
,
张永杰
,
陈兆平
,
周月明
钢铁
利用低熔点Sn-10Pb合金进行高频磁场作用下100 mm×100 mm方坯软接触电磁连铸实验研究,考察电源功率、弯月面位置以及感应线圈匝数对铸坯表面质量的影响,以确定软接触电磁连铸工艺所需最佳工艺参数.在此基础上成功地进行了钢的软接触电磁连铸实验,在高频磁场作用下,所得钢坯表面振痕明显减轻,角部裂纹基本消失.
关键词:
电磁场
,
连铸
,
铸坯质量
,
实验研究
邓安元
,
王恩刚
,
赫冀成
,
孟广辉
,
张永杰
,
陈兆平
,
周月明
金属学报
研究了不同条件下矩形软接触结晶器内的电磁场分布规律. 结果表明, 矩形软接触电磁连铸结晶器角部存在明显的磁场叠加现象; 沿结晶器窄面的磁场分布比较均匀, 而宽面上的磁场分布均匀性较差. 通过合理布置切缝, 可提高软接触结晶器内的磁感应强度和磁场分布的均匀性. 宽面上的切缝应采用不均匀方式布置, 可在宽面中心位置附近布置相对较多的切疑这在矩形软接触结晶器角部不布置切缝. 磁感应强度的最大值出现在线圈中心偏上位置附近, 随感应线圈上升, 该最大值增大, 其位置上移, 将线圈靠近结晶器入口安装, 有助于均匀周向磁场. 在线圈中心位置附近的磁感应强度分布较均匀, 实际浇铸过程, 应将液面控制在线圈子高度中心与线圈顶端位置之间.
关键词:
连铸
,
null
,
null
邓安元
,
王恩刚
,
赫冀成
,
孟广辉
,
张永杰
,
陈兆平
,
周月明
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.10.019
研究了不同条件下矩形软接触结晶器内的电磁场分布规律.结果表明,矩形软接触电磁连铸结晶器角部存在明显的磁场叠加现象;沿结晶器窄面的磁场分布比较均匀,而宽面上的磁场分布均匀性较差.通过合理布置切缝,可提高软接触结晶器内的磁感应强度和磁场分布的均匀性.宽面上的切缝应采用不均匀方式布置,可在宽面中心位置附近布置相对较多的切缝,在矩形软接触结晶器角部不布置切缝.磁感应强度的最大值出现在线圈中心偏上位置附近,随感应线圈上升,该最大值增大,其位置上移.将线圈靠近结晶器入口安装,有助于均匀周向磁场.在线圈中心位置附近的磁感应强度分布较均匀,实际浇铸过程中,应将液面控制在线圈高度中心与线圈顶端位置之间.
关键词:
连铸
,
软接触结晶器
,
高频电磁场
,
磁感应强度分布
许秀杰
,
邓安元
,
王恩刚
,
张林涛
,
张兴武
,
张永杰
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.04.015
在实验室立式连铸机上对碳素结构钢Q235B进行了电磁软接触连铸实验,测量了结晶器内磁场分布和Sn-Pb-Bi合金熔体弯月面形状.结果表明,采用电磁软接触连铸技术,可以显著改善铸坯表面质量;当电源功率达到最佳值时,振痕完全受到抑制,铸坯表面光洁;但当电源功率过大时,铸坯表面出现波浪形振痕.分析认为,铸坯表面质量得到改善是高频电磁场的Lorentz力效应和Joule热效应共同作用的结果;当电源功率过大时,分瓣结晶器内的磁场分布不均匀,沿结晶器周向呈波浪形分布,加之钢水液面波动也更加剧烈,因此在铸坯表面产生波浪形振痕.
关键词:
连铸结晶器
,
软接触
,
电磁场
,
弯月面
,
初始凝固
周勇
,
余玉洪
,
孙志宇
,
张永杰
,
方芳
,
陈俊岭
,
胡碧涛
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.33.04.461
暗物质粒子探测卫星(Dark Matter Particle Explorer,DAMPE)的塑闪阵列探测器(Plastic Scintillator Detector,PSD)需要实现高能e/γ粒子的鉴别功能以及对Z=1～20的宇宙线重离子的电荷测量功能.它使用光电倍增管作为读出器件,并从打拿极5和打拿极8同时引出信号来增大读出动态范围.基于该设计方案的探测单元模块在兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)上的外靶终端(ETF)进行了束流测试实验.实验得到了PSD单元条在中能轻核区(Z≤8)的能量响应,并证明了单元条的衰减长度与入射粒子种类无关.通过将实验结果外推至高能重核区,同时结合衰减长度、入射角度和能量涨落等因素,可以估算出PSD探测单元模块输出信号幅度的动态范围.结果显示,该范围在PSD前端电子学模块的线性工作区间内,从而验证了PSD大动态范围读出方案设计的合理性.
关键词:
塑料闪烁体
,
大动态范围
,
猝灭效应
黄军
,
武文斐
,
刘华飞
,
张永杰
钢铁
喷射气体冷却是带钢连续退火和镀后冷却过程中最重要的冷却方法,不同的冷却器结构对冷却性能影响很大.针对带钢连续退火及镀后冷却风管式冷却器工艺过程,将计算区域划分为2个子区域,经过网格独立性检验,在一定网格数目基础上利用数值模拟软件进行数值模拟研究.通过对风箱风管区域研究获取冷却器的压力流量公式,对冲击射流冷却区域研究获取带钢表面对流换热系数及带钢冷却速度变化.典型工况下带钢表面平均对流换热系数为117.29W/(m2·K),带钢冷却速度14.0℃/s.
关键词:
带钢
,
连续退火
,
快速冷却
,
数值模拟
陈国军
,
张永杰
,
王恩刚
,
杨院生
金属功能材料
脉冲磁场能够有效细化金属凝固晶粒,正逐渐走向工业化应用阶段.针对高品质电工钢、铁素体不锈钢、高速钢以及镍基高温合金等四大类合金容易存在偏析、疏松等凝固问题,提出施加低频脉冲磁场于连铸工业生产过程.计算了低频脉冲磁场施加于连铸足辊段、二冷段和凝固末端,所需临界磁感应强度值分别为0.0845 T、0.122 T和0.182 T.随着低频脉冲磁场施加位置坯壳厚度增加,临界磁感应强度增加,同时调整占空比,可降低临界磁感应强度.
关键词:
脉冲磁场
,
工业化应用
,
临界磁感应强度
陈国军
,
张永杰
,
杨院生
,
赫冀成
金属功能材料
为了建立一个描述任意脉冲磁场下电磁力特性的数学模型,利用数学解析法推导建立任意波形周期脉冲电磁力的模型和理论解.利用此模型考察了三角脉冲磁场下电磁场和电磁力周期变化规律、脉冲频率、占空比和静磁场对电磁力的影响.结果表明:任意波形周期脉冲磁场可通过时谐场叠加得到,各个时谐场的频率为基频的整数倍.三角脉冲电磁力方向呈现交替变化,并且其电磁压力绝对值大于电磁拉力.在脉冲磁场某时间段内,介质内部同时存在电磁拉力和电磁压力.随着脉冲频率增大或占空比减小,电磁压力与电磁拉力都增大,但是电磁压力增幅远大于电磁拉力.随着静磁场感应强度增大,脉冲电磁力增大同时作用深度也增加.枝晶破碎是脉冲磁场细化晶粒组织的机理之一,枝晶在交替变化的脉冲电磁力作用下,可视作产生疲劳损伤,因此脉冲磁场电磁力特性能够增加枝晶破碎的几率.一方面可以通过设计调整脉冲频率、占空比和静磁场获得满足细化凝固晶粒组织所需电磁力;另一方面当脉冲电磁力足以使枝晶破碎时,降低脉冲频率或增大占空比,以便脉冲电磁力作用深度大,从而使凝固细化作用效果更佳.
关键词:
脉冲磁场
,
晶粒细化
,
数学解析法
张永杰
,
华骏山
,
王恩刚
,
吴存有
材料科学与工艺
为了解脉冲磁场的电磁力特性,利用ANSYS软件,脉冲电源波形采用梯形波,对脉冲磁场作用下钢液的电磁场进行了模拟,得到了电磁力周期变化规律,脉冲频率和脉冲波型对脉冲电磁力的影响规律.结果表明:脉冲磁场作用下,电磁力瞬时发生变向,往复振荡熔体;在研究的脉冲放电频率范围内,脉冲放电频率的改变对电磁场、力场的分布影响不大;对于采用的梯形脉冲波形,电磁力随着脉冲上升沿和下降沿宽度的减小而显著增大,而当脉冲宽度增大时,脉冲电磁力呈现减小的趋势.
关键词:
脉冲磁场
,
电磁场
,
数值模拟
,
晶粒细化
于光伟
,
张永杰
金属学报
通过实验检测和数值模拟方法研究结晶器切缝形式，弯月面位置以及感应线圈匝数等因素对坯软民磁连铸结晶器内高频磁场分布的影响，分析结果表明，采用通体切缝形式的结晶器具有比封闭切缝形式结晶器更好的透磁性，增加感应线圈匝数时，可增大高频磁场在铸坯初始凝固区的有效范围，当液态金属弯月面位于感应线圈上沿附近时，高频磁场地初始凝固区的有效作用范围较大，电磁压力分布的不均匀程度较大，有助于获得高表面质量的铸坯，通过拉坯实验获得了表面质量得到明显改善的Sn-10Pb合金铸坯.
关键词:
高频磁场
,
null
,
null
,
null
