На характер изменения степени дендритной ликвации от периферии к центру слитка влияет также температурный интервал кристаллизации. По мере удаления фронта затвердевания от стенок кристаллизатора температурный интервал кристаллизации возрастает и ширина зоны твердо-жидкого состояния увеличивается. Расширение температурного интервала кристаллизации способствует более полному протеканию разделительной диффузии. Вследствие уменьшения коэффициента диффузии при более низкой температуре конца кристаллизации выравнивающая диффузия затруднена. В результате этого происходит увеличение степени дендритной ликвации от периферии к центру слитка.
Рисунок 4.5 — Взаимосвязь между скоростью кристаллизации (1),
дисперсностью структуры (2) и дендритной
неоднородностью (3) в поперечном сечении
непрерывного слитка
4.3.5 Система электромагнитного перемешивания металла
Электромагнитное перемешивание (ЭМП) (Рис.4.6) является одним из последних достижений, используемых при непрерывной разливке стали.
Рисунок 4.6 — Схема электромагнитного перемешивания металла в
кристаллизаторе
Индуктивная система ЭМП представляет собой статор асинхронного двигателя, ротором которого является жидкая лунка непрерывнолитого слитка. Используются статоры с вращающимся и линейным полями.
Основные электрические параметры устройств ЭМП меняются в широких переделах. Для ЭМП мелких заготовок и блюмов под кристаллизатором обычно используются токи промышленной частоты; во всех других случаях необходимо применять токи низкой (от 1 до 20 Гц) частоты, что позволяет снизить потери, связанные с наличием между индуктором и жидкой сталью медных стенок кристаллизатора или толстой оболочки слитка. Другими важными электрическими параметрами являются число фаз (2 или 3), количество полюсов на одну фазу (1 или более), шаг полюсов (для линейных статоров), сила тока (£3000 А), напряжение (£4000 В), установленная мощность (от 10 до 3000 кВА) и т.д.
Индукторы имеют внутреннее или внешнее водяное охлаждение.
ЭМП улучшает качество подповерхностной и осевой зоны непрерывнолитых заготовок, так как оно влияет на неметаллические включения, химическую сегрегацию и распределение газов.
Предлагается следующий механизм ЭМП, влияющий на чистоту непрерывнолитого металла:
1. При вращающемся магнитном поле в кристаллизаторе в случае отливки мелких заготовок открытой струей создается глубокий мениск металла, на дне которого сосредотачиваются неметаллические включения, вращающиеся с меньшей скоростью, чем жидкая сталь. В результате этого неметаллические включения отсутствуют в кристаллизующейся оболочке слитка.
2. ЭМП создает потоки металла, обеспечивающие всплывание неметаллических включений в шлакообразующую смесь на зеркале металла в кристаллизаторе. Это происходит при линейном перемешивании металла, направленном вверх.
3. При движении жидкой стали с высокой скоростью вдоль фронта затвердевания сокращается опасность "запутывания" неметаллических включений в растущих дендритах. Этим "вымывающим действием" объясняется высокая чистота подповерхностной зоны слитка, которая получается при любом способе ЭМП.
4. Центростремительные силы увлекают неметаллические включения от фронта кристаллизации. Это является дополнительным объяснением повышенной чистоты подповерхностной зоны слитка при использовании вращающегося магнитного поля в кристаллизаторе.
5. Применение ЭМП подавляет процесс образования мостов в непрерывнолитом слитке, что обеспечивает получение более равномерного распределения неметаллических включений вдоль его осевой зоны.
Высокие скорости конвективных потоков в жидкой стали устраняют "запутывание" газов на фронте затвердевания и сокращают число корковых и сотовых пузырей. Это объясняется устранением образования пузырей, посредством вымывающего действия конвективных потоков или физического вымывания пузырей конвективными потоками. Подобный механизм действия ЭМП обусловливает уменьшение числа корковых пузырей, образующихся при использовании вращающегося магнитного поля в кристаллизаторе и успехи, полученные при непрерывной разливке псевдокипящих сталей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.