邓安元
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徐永义
,
王恩刚
,
张兴武
,
赫冀成
中国有色金属学报
采用低熔点Sn-32%Pb-52%Bi合金模拟钢液,研究交变磁场作用下金属熔池液面的波动和变形行为.结果表明:交变磁场会使金属液面发生弧形变形,液面一直处于波动状态;熔池在三相点附近形成汇聚撞击的两个回流区,导致液面上三相点附近的波动最剧烈,易造成表面卷渣;增加线圈电流强度,液面变形增大,波动加剧;当熔池外壁面的磁感应强度达到约50 mT时,液面的波动幅度达到约±3 mm,应有一个合理的电流强度;适当增加频率可减小电磁力对自由表面波动的影响范围,有利于增大弯月面变形和减小液面波动,频率控制在30 kHz左右较适宜;液面位于线圈中心高度附近时,弯月面变形较大,液面波动较剧烈,初始液面控制在线圈高度中心有利于节能.波动规律可解释电磁软接触连铸中铸坯表面振痕随电流强度大小的变化规律.
关键词:
Sn-Pb-Bi合金
,
模拟钢液
,
液面变形
,
液面波动
,
连铸
,
交变磁场
邓安元
,
王恩刚
,
徐永义
,
张兴武
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00066
以低熔点Sn-32%Pb-52%Bi合金作为模拟介质,实验研究了高频交变磁场以及复合磁场(交变磁场+静磁场)作用下结晶器内液面波动及其不稳定行为.实验发现,单独旌加交变电磁场时,液态金属表面处于波动状态,随着交变磁场磁感应强度增加,液面会依次出现稳定凸起圆台形变形和液柱的随机摆动现象;发生摆动时的凸起液面主要呈柱状和三棱柱状,此时液面中心波动略强于三相点处-随交变磁场磁感应强度增加,中心点处的波动主频率逐渐增大.横向水平静磁场(0-1.44 T)的施加能显著抑制交变磁场作用下变形液柱的不稳定摆动行为;增加静磁场磁感应强度,液柱的摆动幅度减弱.静磁场可以有效抑制液面的波动,增加静磁场强度,熔池自由表面出现拉伸现象,在强静磁场作用下,液面出现规则层波.实际应用中应有一个合理的静磁场磁感应强度范围,此时液面较稳定,液面波动振幅和上频率均较小.
关键词:
连铸
,
交变磁场
,
静磁场
,
液面波动
