方坯连铸凝固末端电磁搅拌工艺优化的数值模拟

作者：苏旺; 姜东滨; 罗森; 朱苗勇

来源：东北大学学报(自然科学版), 2013, (05): 673-678.

• 方坯连铸
• 末端电磁搅拌
• 电磁场
• 流场
• 数值模拟 billet continuous casting
• F-EMS(final electromagnetic stirring)
• electromagnetic field
• flow field
• numerical simulation

利用ANSYS和CFX软件建立了描述160 mm×160 mm方坯连铸凝固末端电磁搅拌过程的数学模型.通过确立钢液黏度与温度的定量关系,考虑凝固时钢液黏度的重要影响,研究了方坯凝固末端糊状区磁场和流场的分布,以及电流强度对凝固前沿钢液最大搅拌速度的影响规律.结果表明:搅拌电流强度每增加100 A,铸坯中心磁感应强度增加250×10-4T,切向电磁力增加1 933 N/m3,最大流速增加6.9 cm/s.现场实验检验结果表明:60#钢凝固末端电磁搅拌器安装位置处液芯半径为34.4 mm,最佳电磁搅拌频率为6 Hz,最佳搅拌电流为380 A,此时凝固前沿最大流速为16.5 cm/s,铸坯中心碳偏析得到明显改善,中心碳偏析指数为1.04.

• 单位
  东北大学