文档介绍：上海大学
博士学位论文
电磁场在铜连铸中应用的研究
姓名:李伟轩
申请学位级别:博士
专业:钢铁冶金
指导教师:任忠鸣
20090301
电磁场在铜连铸中应用的研究摘要本文针对超薄板坯宽厚比大、电磁搅拌时感应效率低下,铜制结晶器对交变电磁场强烈屏蔽,水冷感应线圈在生产中易产生安全事故,以及交变电磁场对生质富集生产强烈的抑制作用,。对于纯铝,同一交变电流强度拢贝鸥杏η慷任保匝富潭却嬖诜逯担ЯJ疃啵是在纵截面上存在明显的细化衰减现象。磁感应强度和交变电流时两者的的交变电流均不能改变合金的树枝晶形貌。只有当磁场和电流复合时枝晶才有可本文围绕电磁场在铜坯两种主要连铸工艺,即水平连铸和垂直半连铸中的应用开展研究,包括板带坯水平连铸的电磁搅拌,电磁复合作用下的金属凝固和连铸,以及高性能无氧铜的软接触电磁连铸,期望通过实验室模拟、现场试验和工业实践,开发新技术,推动电磁技术在金属连铸中的推广和应用。产现场控制设备有干扰等问题,提出了施加静磁场和与其正交的直流电,形成定向电磁搅拌的新模式,设计了工业试验和试生产用的铜合金超薄板坯宕水平连铸电磁搅拌结晶器,对其搅拌特点和规律进行了深入研究,掌握了基本规律,进而开展了甈系辖鸷虲甆系锌白铜合金的板带坯水平连铸电磁搅拌的工业试验和试生产。结果显示,在电磁搅拌作用下,铜合金超薄板坯宕水平连铸的凝固界面形状发生很大变化,搅拌对流对凝固前沿的溶电流达到时偏析近零煌保绱沤涟枋鼓套橹富行牟愠鱿置显等轴晶带并使疏松等缺陷消失,而铸坯边缘区域的柱状晶组织则变细且生长方向趋向铜液来流方向⑸,柱状晶一次主轴之间间距随搅拌电流增高而减小,铸坯的抗拉强度比普通连铸时提高%。本文开发了采用稳恒强磁场与工频小电流复合作用产生电磁振荡的方法,在复合作用的细化晶粒作用最明显。对于.%合金,单一稳恒磁场或单一能被打碎,复合作用小时合金凝固组织为等轴状和颗粒状混合的凝固组织,复合上海大学博士学位论文
作用大时凝固组织以颗粒状为主。在鸥杏η慷认拢孀沤槐涞缌鞯脑黾右体波动加剧,枝晶被打碎的程度增加,直至完全转变为颗粒状组织。揭示晶粒细化的原因主要是电磁复合作用造成的波动力对初始晶核的冲刷,以及电磁压力折断枝晶臂引起的晶核增值,而并非通常认为的空化效应。工业试生产证明了在实际生产中利用电磁复合作用细化晶粒改善铸坯质量的可行性。本文在理论计算和实验室模拟实验的基础上,”的无氧铜生产方法,实现了国内铜加工企业现有装备条件下的大尺度、高性能无氧铜材料的非真空、低成本、连续性生产。该方法生产的无氧铜材的铜含量.%,氧含量在,超过国家曜部分达到标准耆愎噬系缯婵樟煊蛴酶咝阅芪扪跬男阅苤副辏⑶椅锢怼⒘/,屈服强度估慷诱孤ィ厦媸账趼%;材料电阻率/国际退火无氧铜材料的标准电阻率为比国际上同类材料的电导率标准提高ィ裙谛幸当曜继岣.%;同时,在高温真空条件下,材料的全排气量为痝,,形成了大尺度、高性能无氧铜材料的低成本和规模化生产,其产品在应用结晶器,并且在无氧铜的生产中得到成功应用,在此基础上提出“电磁涟学性能均优于同类产品,其中,./,电导率为生产的同类产品的%。综合上述研究成果,本文在超薄板坯宕水平连铸电磁搅拌和电磁振荡结晶器及连铸工艺等开辟了新的思路和有实用意义的工业试验,为今后的发展和新技术开发建立了基础。在有色金属连铸用软接触电磁结晶器设计与实用化,领域和物理、力学性能等方面均达到国际前沿标准,关键词:电磁连铸,电磁搅拌,超薄板坯,板带坯,水平连铸,电磁振荡,铜坯。摘要
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签名样导师虢幽吼出,签名:婢日期:逸垃,乙原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章文献综述篔一电磁场在冶金和材料制备中的应用和发展罞