辊式二冷区电磁搅拌对板坯质量影响研究

发布时间：2021-02-09 22:09

　　板坯产品主要应用于船舶制造、家电生产及汽车制造等行业,随着这些行业对板坯产品性能以及质量的要求日益提高,需要生产出更优良的板坯产品。为了提高板坯质量,在板坯连铸中采用二冷区电磁搅拌改善板坯质量是目前采用的重要的方法。如何利用板坯电磁搅拌较好地提高铸坯质量一直是国内外关注的焦点之一。本研究以国内某钢厂专利产品板坯连铸辊式二冷区电磁搅拌为研究对象,结合现场出现的板坯质量问题,采用理论分析、模拟验证及试验验证相结合的方法来研究其对板坯质量的影响。研究了板坯二冷区电磁搅拌对板坯质量影响的冶金原理,利用ANSYS软件针对板坯二冷区电磁搅拌设计了有限元数学分析模型,对其过程进行了模拟,在此基础上得出最佳参数进行试验研究,寻求最佳电磁搅拌工艺参数,对生产出的板坯进行质量分析对比,从而优化板坯连铸二冷区电磁搅拌的搅拌效果。主要研究结果如下：（1）对板坯二冷区电磁搅拌对板坯质量影响的冶金原理研究结果表明：二冷区电磁搅拌可以使冷热钢水混合来降低温度梯度,能清洗凝固面、切断枝晶末梢从而形成等轴晶核心,并细化等轴晶且扩大等轴晶区,减轻中心缩孔及中心偏析,降低因为过热应力而出现的内部裂纹等。（2）对板坯断面为2... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 连铸电磁搅拌概述
        1.1.1 国内连铸电磁搅拌技术的发展
        1.1.2 国外连铸电磁搅拌技术的发展
        1.1.3 电磁搅拌技术在连铸中的应用
    1.2 板坯二冷区电磁搅拌技术
        1.2.1 电磁搅拌原理概述
        1.2.2 板坯电磁搅拌器的原理及特点
        1.2.3 板坯二冷区电磁搅拌器的主要形式及特点
    1.3 连铸电磁搅拌的电磁场数值分析
    1.4 本文的研究目的和意义
第二章 板坯二冷区电磁搅拌对板坯质量影响冶金原理研究
    2.1 二冷区电磁搅拌的冶金原理
        2.1.1 板坯在二冷区的凝固与传热
        2.1.2 二冷区电磁搅拌对板坯凝固组织影响的冶金原理
        2.1.3 二冷区电磁搅拌对板坯的质量影响的冶金原理
    2.2 二冷区电磁搅拌的冶金效果
        2.2.1 二冷区电磁搅拌对板坯等轴晶率的影响
        2.2.2 二冷区电磁搅拌对板坯中心偏析的影响
        2.2.3 二冷区电磁搅拌对板坯中心疏松及中心裂纹的影响
    2.3 板坯电磁搅拌安装位置对板坯质量影响
        2.3.1 板坯连铸二冷区电磁搅拌器的安装位置
        2.3.2 搅拌器的安装位置对板坯质量的影响
    2.4 本章小结
第三章 研究方案与方法
    3.1 某钢厂板坯电磁搅拌质量问题概述
    3.2 试验方案与方法
    3.3 数值模拟方案与方法
第四章 板坯连铸辊式二冷区电磁搅拌数值分析
    4.1 连铸电磁搅拌的数值计算方法
        4.1.1 有限元法
        4.1.2 计算软件
    4.2 连铸电磁搅拌的数学模型建立
        4.2.1 模型假设条件
        4.2.2 电磁场计算数学模型
    4.3 二冷区辊式电磁搅拌磁场数值分析
        4.3.1 数学模型建立
        4.3.2 模拟结果分析
        4.3.3 数值分析模拟验证
    4.4 一对电磁搅拌辊面对面布置时电磁搅拌的数值分析
        4.4.1 搅拌频率对磁场的影响及数值分析
        4.4.2 搅拌电流对磁场的影响及数值分析
        4.4.3 搅拌电流为380A,频率为8Hz时时间对磁场的影响及数值分析
    4.5 其它类型电磁搅拌辊布置时电磁搅拌的数值分析
        4.5.1 一对电磁搅拌辊边对边相邻布置时的数值分析
        4.5.2 两对电搅辊边对边布置时的数值分析
        4.5.3 四个电磁搅拌辊单边布置时的数值分析
        4.5.4 四个电磁搅拌辊双边上下各两个布置时的数值分析
    4.6 本章小结
第五章 连铸辊式二冷区电磁搅拌对板坯质量影响的试验
    5.1 电磁搅拌频率对板坯质量影响试验
        5.1.1 电磁搅拌频率对板坯低倍影响
        5.1.2 电磁搅拌频率对板坯等轴晶率的影响
    5.2 电磁搅拌电流对板坯质量影响试验
        5.2.1 电磁搅拌电流对板坯低倍影响
        5.2.2 电磁搅拌电流对板坯等轴晶率的影响
    5.3 本章小结
第六章 结论
    6.1 结论
    6.2 进一步的研究
致谢
参考文献
附录A 硕士期间所发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]辊式二冷区电磁搅拌频率对板坯质量影响试验研究[J]. 丁贺,张桂芳,杨春雷,李金柱,张瑜.  连铸. 2015(01)
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[3]济钢板坯连铸机高推力动态电磁搅拌技术的开发与应用[J]. 韩启彪.  宽厚板. 2013(02)
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[5]薄板坯二冷区电磁搅拌铸坯内磁场分布和钢液流动[J]. 宋小鹏,程树森,张利君,程子建,张鹏,张志华.  北京科技大学学报. 2012(11)
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硕士论文
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[2]电磁搅拌对无取向电工钢50W800和50W600连铸板坯组织的影响[D]. 胡少东.江西理工大学 2012
[3]板坯连铸辊式电磁搅拌的数值模拟[D]. 尹永昌.内蒙古科技大学 2012
[4]连铸结晶器内喂钢带工艺凝固过程的热焓法分析[D]. 张妍.东北大学 2009
[5]板坯二冷区电磁搅拌生产工艺参数优化研究[D]. 罗建华.辽宁科技大学 2008



本文编号：3026312