CN110270669A - 磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法 - Google Patents

磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110270669A
CN110270669A CN201910700784.1A CN201910700784A CN110270669A CN 110270669 A CN110270669 A CN 110270669A CN 201910700784 A CN201910700784 A CN 201910700784A CN 110270669 A CN110270669 A CN 110270669A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic field
crystallizer
field generator
leptoprosopy
conditions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910700784.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110270669B (zh
Inventor
邓安元
李阳
段建旭
杨斌
张兴武
王恩刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201910700784.1A priority Critical patent/CN110270669B/zh
Publication of CN110270669A publication Critical patent/CN110270669A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110270669B publication Critical patent/CN110270669B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，在结晶器窄面附近布置磁场发生器，所述磁场发生器包括多个线圈，所述磁场发生器的工作平面为一组平行的直导线，所述磁场发生器的覆盖范围为由结晶器窄面起至结晶器的结晶器内弯月面变形范围，所述磁场发生器通以频率不低于5kHz的单相交流电，所述磁场发生器的线圈存在疏密差异，即靠近结晶器窄面附近线圈分布密集，远离窄面分布逐渐稀疏，且所述磁场发生器应伸出结晶器窄面不小于5cm。本发明的方法能够有效约束控制大拉速条件下板坯结晶器内弯月面的变形。

Description

磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法
技术领域
本发明属于冶金生产领域，具体涉及一种在板坯连铸过程中，磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法。
背景技术
在板坯连铸生产过程中，追求大拉速、高生产率是冶金生产者的目标。当拉坯速度较大时，会产生一系列的问题，进而影响铸坯的质量。例如：钢液射流从水口流出，冲击结晶器窄面形成上返流，上返流冲击弯月面在结晶器窄面附近形成鼓包隆起变形。当上返流速度较大时，该鼓包隆起的高度增加，有可能冲破渣层，使钢液直接暴露于空气，导致钢液的二次氧化。此外，上返流速度的加大，渣-金界面处发生剪切卷渣的可能性增加，进而降低钢液的纯净度，导致产品质量下降。同时，由于拉速较大，钢液上返流的冲击加剧，弯月面处的波动也随之增加，进而导致铸坯表面裂纹加剧，降低铸坯的表面质量。
近年来，针对减缓结晶器内的液面波动，国内外学者提出了多种新的方法。最为成熟的技术为电磁制动技术，该技术利用静磁场抑制由水口注入结晶器内的钢液射流，减小钢液流股的速度，进而减小上返流速度及其对钢-渣界面的冲击。电磁制动装置价格昂贵，在中小钢铁企业中难以普及，因此有必要开发一种新技术及装置以约束控制大拉速条件下板坯结晶器内的弯月面变形。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，在结晶器窄面附近布置磁场发生器，所述磁场发生器包括多个线圈，所述磁场发生器的工作平面为一组平行的直导线，所述磁场发生器的覆盖范围为由结晶器窄面起至结晶器的结晶器内弯月面变形范围，所述磁场发生器通以频率不低于5kHz的单相交流电，所述磁场发生器的线圈存在疏密差异，即靠近结晶器窄面附近线圈分布密集，远离窄面分布逐渐稀疏。
进一步的，所述磁场发生器应伸出结晶器窄面不小于5cm。
进一步的，所述磁场发生器产生的交变磁场与钢液内的感应电流相互作用，形成的电磁力大小在其覆盖范围内的分布形式与结晶器内弯月面形状一致。
进一步的，所述磁场发生器的覆盖范围为由结晶器窄面起至结晶器的1/3处。
本发明还提供了一种用于磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的装置，所述装置为磁场发生器，所述磁场发生器的工作平面为一组平行的直导线，其中所述磁场发生器的线圈存在疏密差异。
进一步的，靠近结晶器窄面附近的线圈分布密集，远离窄面分布的线圈逐渐分布稀疏。
进一步的，所述磁场发生器为高频磁场发生器，通以频率不低于5kHz的单相交流电。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过本发明的方法，在磁场发生器产生的电磁力作用下，结晶器弯月面处的变形可以得到有效抑制。而且相较于电磁制动技术，该发明具有成本低、结构简单、操作方便等优点。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明的原理图；
图2为不同电流强度下结晶器内钢液液面的电磁力大小分布趋势图；
图3为本发明具体实施例中未采用本发明的方法（a）和采用本发明的方法（b）时结晶器内液面形状；
图4为本发明设计的磁场发生器一；
图5为本发明设计的磁场发生器二；
图6为本发明设计的磁场发生器三；
附图标记说明：1-磁场发生器的工作平面，2-结晶器内的弯月面，3-电磁力，4-钢液上返流，5-浸入式水口。
具体实施方式
一种磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，其是利用磁压力约束控制大拉速条件下结晶器窄面处弯月面的变形行为，其原理图如图1所示，在结晶器窄面附近布置磁场发生器，所述磁场发生器包括多个线圈，该磁场发生器的工作平面为一组平行的直导线。磁场发生器的覆盖范围为由结晶器窄面起到结晶器的1/3处（即结晶器内弯月面变形范围），磁场发生器通以频率不低于5kHz的单相交流电。该磁场发生器的线圈存在疏密差异，即靠近结晶器窄面附近线圈分布密集，远离窄面分布逐渐稀疏，且该磁场发生器应伸出结晶器窄面不小于5cm。该磁场发生器产生的交变磁场与钢液内的感应电流相互作用，进而形成如图1所示的电磁力3。该电磁力3大小在结晶器1/3至窄面处的分布形式与结晶器内弯月面形状一致，即靠近窄面上返流冲击作用强，电磁力较大；而远离窄面处上返流冲击较弱，电磁力相对较小，电磁力分布如附图2所示。在这种形式电磁力的作用下，结晶器弯月面处的变形可以得到有效抑制，如附图3所示，图3(a)为未采用本方法时结晶器弯月面的形状，图3(b)为采用本方法后结晶器弯月面的形状，对比可知，采用本方法后，结晶器弯月面处的变形得到了有效的抑制。
一种用于磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的装置，为高频磁场发生器，如图4至6所示分别为本发明设计的磁场发生器一种具体形式，其线圈存在疏密差异，即靠近结晶器窄面附近线圈分布密集，远离窄面分布逐渐稀疏。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，其特征在于，在结晶器窄面附近布置磁场发生器，所述磁场发生器包括多个线圈，所述磁场发生器的工作平面为一组平行的直导线，所述磁场发生器的覆盖范围为由结晶器窄面起至结晶器的结晶器内弯月面变形范围，所述磁场发生器的线圈存在疏密差异，即靠近结晶器窄面附近线圈分布密集，远离窄面分布逐渐稀疏，所述磁场发生器通以频率不低于5kHz的单相交流电。
2.根据权利要求1所述的磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，其特征在于，所述磁场发生器应伸出结晶器窄面不小于5cm。
3.根据权利要求1所述的磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，其特征在于，所述磁场发生器产生的交变磁场与钢液内的感应电流相互作用，形成的电磁力大小在其覆盖范围内分布形式与结晶器内窄面处弯月面形状一致。
4.根据权利要求1或3所述的磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法，其特征在于，所述磁场发生器的覆盖范围为由结晶器窄面起至结晶器的1/3处。
5.一种用于磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的装置，其特征在于，所述装置为磁场发生器，所述磁场发生器的工作平面为一组平行的直导线，其中所述磁场发生器的线圈存在疏密差异。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，靠近结晶器窄面附近的线圈分布密集，远离窄面的线圈分布逐渐稀疏。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述磁场发生器为高频磁场发生器，通以频率不低于5kHz的单相交流电。
CN201910700784.1A 2019-07-31 2019-07-31 磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法 Active CN110270669B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910700784.1A CN110270669B (zh) 2019-07-31 2019-07-31 磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910700784.1A CN110270669B (zh) 2019-07-31 2019-07-31 磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110270669A true CN110270669A (zh) 2019-09-24
CN110270669B CN110270669B (zh) 2021-10-26

Family

ID=67965889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910700784.1A Active CN110270669B (zh) 2019-07-31 2019-07-31 磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110270669B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115952A (ja) * 1991-10-25 1993-05-14 Kawasaki Steel Corp 表面性状の優れた連続鋳造鋳片の製造方法
JPH07256413A (ja) * 1994-03-22 1995-10-09 Nippon Steel Corp 溶融金属の連続鋳造装置及び方法
JPH08224649A (ja) * 1995-02-23 1996-09-03 Nkk Corp 溶融金属の連続鋳造方法
JPH08238540A (ja) * 1995-03-01 1996-09-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造装置および鋳造方法
JPH11216552A (ja) * 1997-11-18 1999-08-10 Inland Steel Ind Inc 連続鋳造における電磁メニスカス制御装置及びその制御方法
CN1250362C (zh) * 2001-09-18 2006-04-12 Sms迪马格股份公司 在辊式带材铸机上生产金属带的方法及装置
JP2008246534A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Jfe Steel Kk 鋼の連続鋳造方法
CN104646643A (zh) * 2015-02-15 2015-05-27 东北大学 一种直接约束控制导电金属流体液面波动的电磁控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115952A (ja) * 1991-10-25 1993-05-14 Kawasaki Steel Corp 表面性状の優れた連続鋳造鋳片の製造方法
JPH07256413A (ja) * 1994-03-22 1995-10-09 Nippon Steel Corp 溶融金属の連続鋳造装置及び方法
JPH08224649A (ja) * 1995-02-23 1996-09-03 Nkk Corp 溶融金属の連続鋳造方法
JPH08238540A (ja) * 1995-03-01 1996-09-17 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造装置および鋳造方法
JPH11216552A (ja) * 1997-11-18 1999-08-10 Inland Steel Ind Inc 連続鋳造における電磁メニスカス制御装置及びその制御方法
CN1250362C (zh) * 2001-09-18 2006-04-12 Sms迪马格股份公司 在辊式带材铸机上生产金属带的方法及装置
JP2008246534A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Jfe Steel Kk 鋼の連続鋳造方法
CN104646643A (zh) * 2015-02-15 2015-05-27 东北大学 一种直接约束控制导电金属流体液面波动的电磁控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110270669B (zh) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106825479B (zh) 一种连铸坯热送过程表面淬火工艺冷却水流量的确定方法
CN103331305B (zh) 复合能场作用下非对称下沉式铸轧制备镁合金板带的方法
CN202052920U (zh) 大容量中间包钢水的电磁感应加热装置
CN109266961B (zh) 采用短流程生产的600MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法
CN108405818B (zh) 一种提高微合金钢薄板坯角部组织塑性的装备及工艺
CN113441695A (zh) 一种去除无取向硅钢夹杂物的方法
CN202824183U (zh) 一种用于铝合金中厚板差温轧制的冷却装置
CN110270669A (zh) 磁压约束控制大拉速条件下板坯结晶器弯月面变形的方法
JP5348406B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
CN109317628B (zh) Yq450nqr1乙字钢大方坯角部裂纹控制方法
CN101259523A (zh) 控制连续铸造结晶器内金属液流动的电磁制动装置
Lei et al. A continuum model of solidification and inclusion collision-growth in the slab continuous casting caster
CN105665662B (zh) 基于esp线的药芯焊丝用钢制造方法
CN201217067Y (zh) 连铸结晶器流场电磁控制装置
CN108396109B (zh) 一种在钢包钢液内产生弥散气泡的方法
JP5083241B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法およびこの方法で製造された鋳片
CN108284208B (zh) 一种自适应拉速变化的电磁搅拌系统和搅拌方法
JP4591156B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
CN102145380B (zh) 一种连铸中间包洁净钢液的方法
CN207494216U (zh) 一种热轧带钢高压水除鳞系统
CN109023110A (zh) 采用短流程生产的500MPa级薄规格热轧汽车结构钢及方法
CN109382490B (zh) Yq450nqr1乙字钢大方坯表面质量控制方法
JP5413277B2 (ja) 鋼鋳片の連続鋳造方法
CN2504014Y (zh) 连铸熔池液面波动的电磁制动装置
CN102764869B (zh) 一种连铸过程中连铸坯的强化装置和强化方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant