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通过对某一漏钢铸坯低倍组织的观察,发现凝固钩组织.对凝固钩形成的一般理论进行了修正.指出结晶器振动过程中,由于负滑脱的存在,凝固前沿温度的变化以及结晶器保护渣渣道压力的变化是形成凝固钩的主要原因.并且分析了结晶器保护渣渣道动态压力的变化规律,验证了修正理论的正确性.通过调整钢液温度,保障结晶器运行状况顺行,以及使用合理的保护渣能够降低凝固钩的形成.

关键词: 连铸 , 结晶器 , 弯月面 , 凝固钩 , 形成机理 , 影响因素 , 温度应力 , 机械应力

连铸工艺中弯月面控制的发展

钢铁

在生产效率和板坯质量方面,连铸工艺中的弯月面控制总是十分重要的.为了掌握弯月面控制的发展方面,本文首先概括介绍早期针对生产效率而采用的弯月面控制技术,进而介绍当前为了提高板坯质量而采用的顶部凹槽的弯月面控制技术.80年代,两项关于生产效率的弯月面控制技术发展起来.一项是结晶器状况监测系统,另一项是高速结晶器调宽技术.至于板坯质量方面,最近我们发展了在结晶器周围加上低频交流电磁场的电磁连铸技术(EMC),并且开展了中间实验和连铸生产规模的应用研究.关于EMC技术在弯月面控制的三方面作用得到证实,即结晶器和凝固坯壳之间的软接触,垂直搅拌,焦耳热使初始凝固阶段能适度冷却.

关键词: 连铸 , 弯月面 , 凝固 , 电磁场力

连铸结晶器非正弦振动对弯月面形状的影响

苏旺 , 朱苗勇 , 田陆

连铸

介绍了数字电动缸非正弦振动系统的技术特点,提出了影响铸坯振痕的弯月面形状必须依靠优化非正弦振动来实现的观点.但铸坯与结晶器之间摩擦力的存在,造成了非正弦振动曲线的失真与变形,采用摩擦力补偿模型,可以实现对非正弦振动曲线的修正,达到优化弯月面形状的目的,从而改善铸坯质量.

关键词: 数字电动缸 , 非正弦振动 , 弯月面 , 摩擦力补偿 , 铸坯质量

中间切缝圆坯连铸结晶器内弯月面行为的试验研究

许秀杰 , 邓安元 , 王恩刚 , 赫冀成

连铸

采用Sn-Pb-Bi低熔点合金模拟钢液对高频电磁场作用下中间切缝圆坯连铸结晶器内的弯月面行为进行研究,从弯月面形状、高度和三相点位置等方面入手分析,讨论了电源功率、感应线圈位置和磁场频率对弯月面行为的影响,并以钢液为试验材料进行模型试验,验证了采用Sn-Pb-Bi低熔点合金进行研究的可靠性.结果表明,电功率对弯月面行为影响较明显;感应线圈的最佳安装位置位于结晶器切缝区域中心;在20～30kHz范围内增加磁场频率可以有效提高弯月面高度,但当磁场频率超过30kHz后,弯月面高度增加幅度不明显;在相似的试验条件下,钢液弯月面轮廓线接近于合金熔液的弯月面,这表明采用Sn-Pb-Bi低熔点合金熔液可以准确地模拟钢液的弯月面行为.

关键词: 连铸 , 结晶器 , 软接触 , 电磁场 , 弯月面

竖直管末端凸弯月面热毛细流的数值研究

潘振海 , 王昊

工程热物理学报

蒸发弯月面附近的传热传质过程具有非常广阔的应用背景而得到人们的广泛关注。但另一方面，由于相变现象及微尺度现象的存在，又使得该过程的研究具备相当的复杂性。近年来，Gazzola等人在边界条件对称的情况下，观测到在竖直管中，蒸发的凸弯月面下存在有非对称流动。而根据以往人们针对蒸发液面的研究，对称的边界条件下产生的流动往往应该是对称的。为了深入探究该现象的产生及原因，本文建立了一套数理模型以描述该蒸发弯月面附近的传热传质过程。本模型包括了界面上的蒸发，蒸汽在空气中的扩散，液体的Marangoni流动以及自然对流等过程。模拟结果与实验结果吻合。特定条件下对称流动的不稳定性被认为是这种非对称流动产生的原因。

关键词: 蒸发 , 弯月面 , Marangoni流动 , 对称性

定向凝固μ-PD法的研究进展

罗钦雁 , 李双明 , 傅恒志

材料导报

各种定向凝固方法中Micro-pulling-down(μ-PD)法发展很快,生长出的纤维的晶体组织、物理性能和光学性能较好.介绍了μ-PD法的特点、基本原理、溶质分凝特性、凝固组织及其制备的纤维晶体性能,针对μ-PD法在金属熔体生长时弯月面不稳定而使晶体表面出现不光滑的问题,提出了采用恒定磁场调节使弯月面稳定的改进措施.

关键词: μ-PD法 , 定向凝固 , 微观组织 , 弯月面 , 恒定磁场

空心管坯软接触电磁连铸技术研究

李丘林 , 李廷举 , 金俊泽

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.006

提出空心管坯软接触电磁连铸方法,以Sn-3.5%Pb合金为模拟金属,采用激光实测的方法研究了不同电源功率下弯月面形状,并进行了空心管坯软接触电磁连铸实验.研究表明:施加中频电磁场,管坯型腔内熔体形成具有一定高度的悬浮液柱;功率增加,弯月面隆起高度增加,金属熔体与外结晶器之间的接触角增大,接触点位置降低,对金属熔体与内结晶器之间的接触角影响不大,与内结晶器的接触点上升;与普通连铸空心管坯相比,软接触电磁连铸空心管坯的表面质量光洁,凝固组织得到显著细化.

关键词: 空心管坯 , 软接触 , 电磁连铸 , 弯月面

双磁力驱动器对液态金属流动的驱动与控制

王晓东 , 李廷举 , 金俊泽

稀有金属材料与工程

根据电磁场和磁流体力学理论,设计制造了以永磁体为工作介质,对金属液具有磁力驱动控制作用的双磁力驱动流体流动控制器.理论和实验研究结果表明:该控制器可实现对金属熔体无接触的磁力驱动搅拌;并可对弯月面形状和波动进行控制,当下磁力驱动器转速35r/s,上驱动器转速20r/s时,液面平直且波动较小,即液面达到似稳状态;该实验条件下Sn+3.5%Pb(质量分数,下同)合金连铸凝固组织为100%细等轴晶,连铸坯的初期凝固点降低,凝固坯壳变薄且均匀.

关键词: 永磁体 , 磁力驱动 , 弯月面 , 凝固组织 , 电磁搅拌