CN116765372A - 一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法 - Google Patents
一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116765372A CN116765372A CN202310541892.5A CN202310541892A CN116765372A CN 116765372 A CN116765372 A CN 116765372A CN 202310541892 A CN202310541892 A CN 202310541892A CN 116765372 A CN116765372 A CN 116765372A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electromagnetic
- electromagnetic device
- continuous casting
- magnetic field
- characteristic parameters
- 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.)
- Pending
Links
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明涉及一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，属于钢铁冶金中电磁冶金方法技术领域。本发明的技术方案是：将浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成N等份，使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量N+1个电磁感应强度值，通过相关计算分别获得电磁场平均强度值、电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数。本发明的有益效果是：数据获取简单，能够快速得到磁场特性参数的优点，可以对连铸浸入式水口电磁装置磁场强度的特性进行简单、有效的表征。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，属于钢铁冶金中电磁冶金方法技术领域。
背景技术
连铸浸入式水口外置电磁装置可产生电磁场并作用于钢流，使其产生切向速度，改变其进入结晶器时的速率。由于该技术在实施过程中，电磁装置不与钢液直接接触，能够起到与结晶器电磁搅拌相当的效果，达到减轻连铸坯疏松和缩孔缺陷、降低偏析严重程度的目的，另外还能起到控制结晶器水口偏流的问题，目前该技术的应用已经逐渐被各钢铁企业关注。
连铸浸入式水口外置电磁装置的冶金效果与电磁线圈的安装位置、线圈的外形结构、浸入式水口的尺寸、电磁场特性参数等相关。同一电磁装置，同一铸坯断面，同一钢种及生产工艺，不同的电磁装置工艺参数，其冶金效果也会存在差异。实际生产时，需要通过实际的冶金效果来确定最佳的电磁装置工艺参数，而同一电磁装置即使电流和频率不变，随着设备的老化，其产生的电磁场也存在衰变现象。因此，只有对电磁装置的磁场特性参数进行表征，并保证磁场特性参数不发生较大的变化，才能够保障浸入式水口电磁装置的冶金效果。同时，在对磁场特性参数进行表征之后，也有利于快速确定最佳的工艺参数窗口，为现场工艺优化提供数据支撑，进而改善连铸坯内部质量。
发明内容
本发明目的是提供一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，将连铸浸入式水口电磁装置作用于钢液的磁场简化为一维，通过对该一维磁场不同位置的磁感应强度进行测量，然后通过相关计算，获得三个主要的电磁场特性参数，有利于对磁场特性进行快速表征；通过使用特性参数对电磁场进行直接表征，可将复杂的电磁场数字化，能够为电磁装置的工艺参数优化提供更直观的数据支撑，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，包含以下步骤：首先将浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成N等份；然后使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量N+1个电磁感应强度值；最后通过相关计算分别获得电磁场平均强度值、电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数，完成对连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征。
所述电磁场平均强度值Bave采用几何平均值的计算方式，即
所述电磁场强度的不均匀度s计算方式为：
所述电磁力特性参数w的计算方式为：
所述连铸浸入式水口电磁装置的高度为100～200mm，电磁装置的电流强度为100～600A，频率为50Hz。
本发明的有益效果是：将连铸浸入式水口电磁装置作用于钢液的磁场简化为一维，通过对该一维磁场不同位置的磁感应强度进行测量，然后通过相关计算，获得三个主要的电磁场特性参数，有利于对磁场特性进行快速表征；通过使用特性参数对电磁场进行直接表征，可将复杂的电磁场数字化，能够为电磁装置的工艺参数优化提供更直观的数据支撑。
附图说明
图1为本发明浸入式水口电磁装置示意图；
图中：电磁装置的中心线1、电磁装置2。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，包含以下步骤：首先将浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成N等份；然后使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量N+1个电磁感应强度值；最后通过相关计算分别获得电磁场平均强度值、电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数，完成对连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征。
所述电磁场平均强度值Bave采用几何平均值的计算方式，即
所述电磁场强度的不均匀度s计算方式为：
所述电磁力特性参数w的计算方式为：
所述连铸浸入式水口电磁装置的高度为100～200mm，电磁装置的电流强度为100～600A，频率为50Hz。
本发明实施案例中，电磁装置的高度为150mm。
实施案例1：
首先将连铸浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成4等份。
设置浸入式水口电磁装置的电流为300A，频率为50Hz，然后使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量5个电磁感应强度值，分别为：25.7、41.3、51.1、46.2、40.5mT。
最后通过相关计算分别获得电磁场平均强度值，电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数，完成对连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征。
(1)根据式(1)，电磁场平均强度值Bave为：39.9mT。
(2)根据式(2～4)，电磁场强度的不均匀度s为：0.21。
(3)根据式(5)电磁力特性参数w为：1594。
实施案例2：
首先将连铸浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成4等份。
设置浸入式水口电磁装置的电流为100A，频率为50Hz，然后使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量5个电磁感应强度值，分别为：9.1、16.3、19.7、17.3、14.2mT。
最后通过相关计算分别获得电磁场平均强度值，电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数，完成对连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征。
(1)根据式(1)，电磁场平均强度值Bave为：14.8mT。
(2)根据式(2～4)，电磁场强度的不均匀度s为：0.24。
(3)根据式(5)电磁力特性参数w为：220。
实施案例3：
首先将连铸浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成4等份。
设置浸入式水口电磁装置的电流为600A，频率为50Hz，然后使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量5个电磁感应强度值，分别为：33.9、60.2、77、71.3、62.5mT。
最后通过相关计算分别获得电磁场平均强度值，电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数，完成对连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征。
(1)根据式(1)，电磁场平均强度值Bave为：58.8mT。
(2)根据式(2～4)，电磁场强度的不均匀度s为：0.25。
(3)根据式(5)电磁力特性参数w为：3452。
Claims (5)
1.一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，其特征在于包含以下步骤：首先将浸入式水口电磁装置从上表面到下表面，沿着中心线分成N等份；然后使用特斯拉计沿着电磁装置的中心线由上到下分别测量N+1个电磁感应强度值；最后通过相关计算分别获得电磁场平均强度值、电磁场强度的不均匀度以及电磁力特性参数，完成对连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征。
2.根据权利要求1所述的一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，其特征在于：所述电磁场平均强度值Bave采用几何平均值的计算方式，即
3.根据权利要求1所述的一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，其特征在于：所述电磁场强度的不均匀度s计算方式为：
4.根据权利要求1所述的一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，其特征在于：所述电磁力特性参数w的计算方式为：
5.根据权利要求1所述的一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法，其特征在于：所述连铸浸入式水口电磁装置的高度为100～200mm，电磁装置的电流强度为100～600A，频率为50Hz。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310541892.5A CN116765372A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310541892.5A CN116765372A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116765372A true CN116765372A (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=87988596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310541892.5A Pending CN116765372A (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116765372A (zh) |
-
2023
- 2023-05-15 CN CN202310541892.5A patent/CN116765372A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112371936A (zh) | 连铸凝固终点计算方法及系统 | |
| CN102554172A (zh) | 一种板坯连铸电磁搅拌器动态控制方法 | |
| CN102179505A (zh) | 一种同频脉冲磁场与脉冲电流细化金属凝固组织的方法 | |
| CN101653822A (zh) | 电炉连铸短流程生产油井管坯钢的方法 | |
| CN114833325B (zh) | 一种模铸浇注金属凝固组织的变质处理系统及变质处理方法 | |
| CN112014266A (zh) | 一种高温金属熔体动态流动性测试装置及金属熔体流动测量方法 | |
| CN116765372A (zh) | 一种连铸浸入式水口电磁装置磁场特性参数的表征方法 | |
| CN102896287B (zh) | 用于改善连铸坯内部质量的方法和系统 | |
| CN110014130B (zh) | 钢连铸结晶器电磁搅拌的控制方法及其控制系统 | |
| CN106011388B (zh) | 一种提高浇次第一炉重轨探伤合格率的冶炼方法 | |
| KR870001938B1 (ko) | 수평연속주조에 있어서 모울드내의 전자기 교반방법 및 그 장치 | |
| CN101028645A (zh) | 一种通过拉速变化减少连铸铸坯表层夹杂物含量的方法 | |
| CN103028714A (zh) | 一种结晶器电磁制动工艺参数动态控制方法 | |
| Liu et al. | Numerical analysis of local heat flux and thin-slab solidification in a CSP funnel-type mold with electromagnetic braking | |
| CN113688470A (zh) | 一种提升电磁搅拌效率的连铸结晶器铜板设计方法 | |
| CN111570781A (zh) | 一种中间包水口控流系统及方法 | |
| JPWO2018198181A1 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
| Lei et al. | Experimental study on mould oscillation-less continuous casting process under high frequency amplitude-modulated magnetic field | |
| Xing et al. | Effect of electromagnetic stirrer centered outside the mold on steel flow field of bloom continuous casting | |
| JP5716440B2 (ja) | 鋳片の製造方法及び表面品質の優れた鋳片 | |
| CN113500173A (zh) | 中等断面板坯结晶器钢液流场形态的控制方法 | |
| CN112024841A (zh) | 一种可以实现实际生产中结晶器流场流态在线预报的方法 | |
| Min et al. | Effect of traveling magnetic field on dendrite growth of Pb-Sn alloy during directional solidification | |
| CN211402685U (zh) | 一种电磁搅拌辊磁力大小及方向在线测量装置 | |
| HOU et al. | Time-series fluctuation characteristics of segregation carbon element distribution along casting direction in high carbon continuous casting billet |
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 |