切縫形式對(duì)方坯結(jié)晶器內(nèi)磁場和溫度場影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在連鑄技術(shù)朝著近終型、無缺陷方向發(fā)展的今天，對(duì)連鑄坯表面質(zhì)量要求也日益嚴(yán)格。表面振痕作為裂紋產(chǎn)生的密集區(qū)域，往往還伴隨著皮下凝固鉤、夾雜、氣泡等表面缺陷，在熱處理和軋制后容易使鑄坯質(zhì)量進(jìn)一步惡化。長期以來，廣大的冶金工作者如何減少振痕缺陷進(jìn)行了大量的研究。電磁軟接觸連鑄技術(shù)作為電磁冶金的重要分支，對(duì)于減輕表面振痕改善鑄坯表面質(zhì)量有著十分顯著的效果。在圓坯電磁軟接觸結(jié)晶器技術(shù)逐漸成熟后，方坯電磁軟接觸結(jié)晶器的發(fā)展成為研究重點(diǎn)。
　　

2、本文主要通過實(shí)驗(yàn)研究方坯結(jié)晶器角部不同形式的切縫對(duì)結(jié)晶器內(nèi)磁場分布的影響，對(duì)彎月面高度的影響以及對(duì)結(jié)晶器熔池溫度分布的影響。研究中首先通過電磁感應(yīng)法對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)用方坯結(jié)晶器內(nèi)不同電源功率情況下磁場的測量，其中結(jié)晶器四個(gè)角部有不同的切縫形式，從而得到磁場的分布;然后再通過浸渡法測量Sn-Pb-Bi合金溶液在施加不同功率磁場情況下的彎月面高度;最后使用紅外熱像儀和熱電偶對(duì)熔池溫度進(jìn)行了測量。希望可以為下一步的工業(yè)試驗(yàn)提供理論支持。

3、r>　　本實(shí)驗(yàn)條件下，主要得出以下結(jié)論:
　　(1)當(dāng)結(jié)晶器角部沒有切縫時(shí)，結(jié)晶器角部磁感應(yīng)強(qiáng)度比其余各點(diǎn)小14％，沿結(jié)晶器周向磁場分布相當(dāng)不均勻;在結(jié)晶器角部增加切縫，結(jié)晶器角部磁感應(yīng)強(qiáng)度比其余各點(diǎn)小7％，沿結(jié)晶器周向磁場分布均勻性顯著提高。電源功率增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)隨之增大，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方與電源功率成正比。
　　(2)熔池內(nèi)液態(tài)合金在高頻電磁場作用下，液面行為可分為彎月面初始變形階段、彎月面脫離結(jié)晶器壁階段和熔池中

4、心區(qū)域振動(dòng)階段三個(gè)階段。
　　(3)在結(jié)晶器角部增加切縫，彎月面與結(jié)晶器壁的接觸角減小，彎月面起始點(diǎn)即三相點(diǎn)下移，彎月面高度由8.8mm增大到11.2mm。
　　(4)結(jié)晶器內(nèi)熔池存在明顯的溫度梯度。靠近結(jié)晶器壁面的合金液體溫度低于熔池中心;溫度峰值出現(xiàn)在距離結(jié)晶器壁約8mm的區(qū)域。同一位置的溫度隨通電時(shí)間的延長線性增加，不同區(qū)域的升溫速率存在明顯差異。
　　(5)熔池升溫速率隨切縫數(shù)目增加而增大。切縫處金屬液溫度高于