包鋼圓坯連鑄凝固末端電磁攪拌數(shù)值模擬及應(yīng)用.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：包鋼圓坯連鑄凝固末端電磁攪拌數(shù)值模擬及應(yīng)用英文題目英文題目：NumericalsimulationapplicationofsolidificationfinalelectromagicstirringofroundbilletcontinuouscastinginBaogangGroup學(xué)位類學(xué)位類別：工學(xué)碩士研究生姓研究生姓名：郭凌學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：201002003學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：材

2、料加工工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：李建超職稱職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教協(xié)助指導(dǎo)教師：師：職稱：職稱：二〇一四年六月四日分類號(hào)：分類號(hào)：TF777.1TF777.1密級(jí)：級(jí)：公開公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要電磁攪拌技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)有30多年的歷史。連鑄實(shí)踐證明，電磁攪拌對于連鑄坯質(zhì)量改善具有顯著的冶金效果。電磁攪拌可以擴(kuò)大連鑄工藝條件、提高鑄坯質(zhì)量，如提高等軸晶率、降低氣孔、偏析等，連鑄

3、電磁攪拌（EMS）已成為一種控制凝固組織、改善鑄坯質(zhì)量的重要手段。許多鋼鐵廠都已經(jīng)采用了結(jié)晶器電磁攪拌。但是單一部位的攪拌對改善鑄坯質(zhì)量是有限的，尤其對合金鋼、重軌鋼等的中心偏析問題不能解決，因此組合電磁攪拌技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。增加末端電磁攪拌對于進(jìn)一步改善成分偏析和疏松指數(shù)，可以有效地改善中心偏析，對生產(chǎn)出高質(zhì)量的鋼材意義十分重大。本課題基于包鋼1#和2#連鑄機(jī)由方坯改為圓坯，并在五機(jī)五流圓坯連鑄機(jī)上加裝凝固末端電磁攪拌設(shè)備情況下，

4、以圓坯連鑄末端電磁攪拌器為研究對象，以Ansys有限元分析軟件為工具，對圓坯末端電磁攪拌的溫度場及磁場做了數(shù)值分析和生產(chǎn)驗(yàn)證。首先通過有限元數(shù)值模擬對包鋼1#和2#鑄機(jī)圓坯連鑄過程溫度場進(jìn)行分析，確定了凝固末端電磁攪拌位置：1#鑄機(jī)電磁攪拌器安裝在距彎月面12.0m，即整個(gè)攪拌器在11.612.4m范圍內(nèi)，2#鑄機(jī)電磁攪拌器安裝在距彎月面13.0m，即整個(gè)攪拌器在12.613.2m范圍內(nèi)。接著采用瞬態(tài)磁場分析方法，分析了凝固末端電磁攪拌

5、過程中鑄坯內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度、電磁力的分布，研究了電磁參數(shù)對鑄坯內(nèi)部磁場強(qiáng)度的影響規(guī)律，并對1#鑄機(jī)Φ430mm圓坯和2#鑄機(jī)Φ300mm圓坯凝固末端攪拌工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化確定1#鑄機(jī)和2#鑄機(jī)最佳攪拌參數(shù)，對空載情況下磁場進(jìn)行現(xiàn)場測試，計(jì)算值和測量值比較接近。最后對1#、2#鑄機(jī)圓坯凝固末端電磁攪拌進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)表明，安裝末端電磁攪拌后鑄坯等軸晶區(qū)增加10～20%，降低鑄坯的中心疏松到0.5～1級(jí)，中心偏析指數(shù)降到1.10，中央縮孔缺陷得到