钢铁研究学报

作者：李阳^1,2, 何明^1,3, 牟望重^1,4, 赵立佳¹, 田晨¹, 王强¹

单位：1.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110819;；2.东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819;；3.沈阳农业大学园艺学院,辽宁沈阳110866;；4.瑞典皇家工学院材料科学与工程系,瑞典斯德哥尔摩10044

关键词：洁净钢,钢包出钢,感应加热,电磁引流,多物理场耦合,夹杂物

基金：国家海外高层次人才项目、瑞典教育与研究理事会中瑞合作资助项目(IB2022-9228);国家自然科学基金资助项目(U22A20173,52304347);国家资助博士后研究人员计划资助项目(GZB20230122);辽宁省自然基金联合基金资助项目(2023-MSBA-135);辽宁省“兴辽英才计划”资助项目(XLYC2203152);宝钢汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室开放课题资助项目(2021040300048);中央高校基本科研业务费资助项目(N2409006);中国宝武低碳冶金创新基金

夹杂物控制是高品质钢生产过程中质量控制的核心问题。在连铸过程中,引流砂被用于隔离钢液和滑板,实现自动开浇和保护滑板的功能,但同时也向钢液引入了大量外来夹杂物。钢包电磁感应加热出钢技术(EICAST)取代了传统出钢过程中引流砂的使用,避免了钢液连铸过程的二次污染,为提高钢液洁净度提供了一种新的思路。应用EICAST技术需要对各过程工艺参数进行调配,其中电源参数的选择与搭配对于提高加热效率并实现钢包自动开浇至关重要。采用电磁场、温度场、固液相变等多物理场耦合的模拟仿真研究方法,探究不同电源参数对封堵层加热效率的影响。结果表明,在特定频率为200 kHz时,需要550 A的最小电流满足1 mm临界熔化宽度。在此基础上,探究的电流强度、频率等参数间的非线性匹配关系并推广其至一般纵向磁通感应加热模型。通过探究电磁感应加热机制,阐明了不同电源参数之间的相互匹配关系,为EICAST在钢铁工业的进一步推广应用提供了理论基础。

来源：2024年第12期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

查看钢铁研究学报杂志2024年第12期