組合連鑄即組合攪拌套用在合金鋼連鑄。
電磁攪拌的實質是藉助電磁力控制鑄坯液相穴中鋼水的運動，強化鋼水的傳熱，從而控制凝固過程。
基本介紹
- 中文名：組合連鑄
- 主要：組合攪拌
簡介,合金鋼組合攪拌,
簡介
隨著我國合金鋼產量的增加， 不少廠家對合金鋼進行了連鑄工業化生產，但目前合金鋼連鑄較多的是採用單一的結晶區電磁攪拌。但是還不能滿足提高鑄坯質量的要求。因為合金鋼在液相線溫度附近熱導係數較小，使鑄坯凝固過程傳熱慢，導致鑄坯斷面的溫度梯度大。另外，合金鋼動力學粘度較碳鋼高，因此，合金鋼在連鑄生產中， 其斷面溫度梯度也應該比碳鋼高， 因此，不利於等軸晶形成。再加上合金鋼液相線溫度、凝固溫度區間變化大，也不利於等軸晶形成，攪拌後，巨觀組織得到改善、鑄坯柱狀晶得以細化，但合金鋼的等軸晶仍然難以形成。中心疏鬆和中心縮孔仍然存在。要從根本上解決合金鋼，必須採用組合電磁攪拌模式。
合金鋼組合攪拌
為了進一步提高鑄坯質量滿足國際市場的需要，配置了內置式結晶區電磁攪拌器（內置式、二相二線制），3#連鑄機結晶器電磁攪拌器的參數如下。
連鑄弧形半徑：8m
鑄坯規格：180mm×180mm，150mm×150mm
鑄機流數流：4流；
流間距：1250mm
M-EMS系統；額定電壓：380V
額定電流：120A
頻率：5Hz
通過試驗 ，180mm × 180mm、150mm ×150mm不同斷面的鑄鋼經過攪拌後，柱狀晶明顯得到細化，但幾乎未出現等軸晶。中心疏鬆、中心縮孔雖得到改善，但仍然存在。為了進一步改善鑄坯的內在質量，在末端增加了末端電磁攪拌器（外置式，6線圈平衡），末端電磁攪拌器的參數如下。
額定電壓：550V
額定電流：250A
頻率：6～25Hz
合金鋼末端電磁攪拌器它具有如下幾個特點。
（1）合金鋼末端電磁攪拌器的安裝位置比較特殊。由於合金鋼的熱導係數比較小，結晶區電磁攪拌器難以幫助消除過熱度，導致經過電磁攪拌後的柱狀晶仍然很發達，要使鑄坯形成較寬等軸晶區，提高鑄坯內部質量，只有靠末端電磁攪拌器（FEMS）。鑄坯的內部質量與末端電磁攪拌器的安裝位置很重要，而鋼水的凝固率決定著末端電磁攪拌器的具體位置。花山鋼廠的試驗表明，合金鋼末端電磁攪拌器安裝在未凝固率Rd=30%～45%（一般液相穴長度的3/4處安裝攪拌器）範圍內最合適，因為這時的自由晶率高。如果未凝固率低，則坯殼厚，合金鋼水的黏度大，攪拌效果不好。如果未凝固率高，鋼水溫度也高，則抑制了自由晶化，鑄坯斷面的溫度梯度亦大，等軸晶難以形成。
（2）由於合金鋼水的黏度大，攪拌難度大。因此，FEMS所產生的電磁攪拌力要比普碳鋼的大，中心磁感應強度要高，FEMS中心磁感應強度的有效值應大於800Gs，方能滿足不同合金鋼種的攪拌要求。
（3）要使合金鋼產生較寬的等軸晶區，減少中心的疏鬆和縮孔，必須要有較長區域的攪拌。因此末端攪拌器的鐵芯長度要長，中心磁感應強度要大，方能達到較長區域的攪拌目的。
（4）採用交替攪拌的運行方式，FEMS容易使鑄坯產生白亮帶。白亮帶是由於鋼水流動使鑄坯固液界面上的濃化鋼液被清洗而形成的。白亮帶的亮度和寬度隨攪拌強度的增加而增大，採用正反向交替攪拌能使白亮帶有效地減輕且分散形成窄的幾層。交替攪拌的時間以7～12s為宜。即正攪拌10s，停1s，再反攪10s，既能使鑄坯得到充分攪拌，又能使白亮帶減輕。對於合金鋼， 只要結晶區電磁攪拌參數合適，攪拌充分，並取得較好冶金效果的前提下 。採用M+F的組合攪拌模式 。當FEMS的位置選擇適當，電磁攪拌參數合適，並採用交替攪拌方式。就能明顯細化的柱狀晶， 增加等軸晶區， 明顯降低中心縮孔、中心疏鬆級別。就能獲得表面質量和內部質量較好的鑄坯。
MEMS雖能減少中心偏析，但對V形偏析影響不大，而FEMS則能消除V形偏析。所以，對高碳鋼來說，（M+F）-EMS電磁攪拌是最佳選擇。
