Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів
Improving the quality of the billet can be achieved by applying external influences on the hardening metal, in particular, when a traveling magnetic field is applied to the liquid phase of the ingot. Electromagnetic mixing can be carried out on different parts of the billet during its formation on t...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/27 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471902037245952 |
|---|---|
| author | Верзілов, Олексій Смірнов, Олексій Семенко, Анастасія |
| author_facet | Верзілов, Олексій Смірнов, Олексій Семенко, Анастасія |
| author_sort | Верзілов, Олексій |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-20T15:01:01Z |
| description | Improving the quality of the billet can be achieved by applying external influences on the hardening metal, in particular, when a traveling magnetic field is applied to the liquid phase of the ingot. Electromagnetic mixing can be carried out on different parts of the billet during its formation on the Continuous Casting Machine (CCM), that is, in the mold, in the secondary cooling zone and in the lower part of the liquid well. Electromagnetic mixing in the mold of CCM is one of the most effective methods of physical action on liquid metal in order to form a high-quality surface and internal structure of a continuous cast ingot. This is due to the fact that the primary crust of the billet that hardens has a small thickness and its thermal resistance to heat transfer to the mold wall is minimal. At the same time, the creation of forced mixing contributes to the movement of a hotter metal to the hardening front, that is, heat and mass exchange processes in this area are intensified.
Experimental studies of the effect of electromagnetic stirrer (EMS) operating modes on the dendritic structure of a 180 mm square billet were carried out on a six-thread radial CCM. The macrostructure was studied on the metal of billet cast on the first and sixth streams of the CCM at current values in the EMS windings of 217 A and 500 A, respectively. For analysis, transverse templates (washers) were selected, from which a transverse strip with a width of 25 mm was cut out. After grinding, polishing, and examining the surface of the templates, they were etched onto the dendritic structure with Sted reagent in order to study the effect of the intensity of electromagnetic mixing on the structure, crystallization rate, and distribution of non-metallic inclusions.
Experimental studies have shown that electromagnetic mixing of metal in the mold of CCM significantly enhances heat and mass transfer processes and has a significant impact on the formation of the billet structure. With an increase in the intensity of electromagnetic mixing, the length of the zone of columnar dendrites from the small radius side decreases by 20 mm, and the zone of equiaxal crystals expands accordingly. It was found that the most characteristic non-metallic inclusions in the studied billets are oxides and sulfides. It should be noted that an increase in the current value in the EMS winding leads to the elimination of axial looseness and a decrease in the total hardening time of the billet by 7–8 %. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:54Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-27 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:54Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-272023-05-20T15:01:01Z The influence of the operating modes of the electromagnetic stirrer on the structure of billet in the conditions of modern micro-mills Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів Верзілов, Олексій Смірнов, Олексій Семенко, Анастасія metallurgical micro-mill electromagnetic stirrer mold continuous casting billet металургійний мікро-завод електромагнітний перемішувач кристалізатор безперервне розливання сортова заготовка Improving the quality of the billet can be achieved by applying external influences on the hardening metal, in particular, when a traveling magnetic field is applied to the liquid phase of the ingot. Electromagnetic mixing can be carried out on different parts of the billet during its formation on the Continuous Casting Machine (CCM), that is, in the mold, in the secondary cooling zone and in the lower part of the liquid well. Electromagnetic mixing in the mold of CCM is one of the most effective methods of physical action on liquid metal in order to form a high-quality surface and internal structure of a continuous cast ingot. This is due to the fact that the primary crust of the billet that hardens has a small thickness and its thermal resistance to heat transfer to the mold wall is minimal. At the same time, the creation of forced mixing contributes to the movement of a hotter metal to the hardening front, that is, heat and mass exchange processes in this area are intensified. Experimental studies of the effect of electromagnetic stirrer (EMS) operating modes on the dendritic structure of a 180 mm square billet were carried out on a six-thread radial CCM. The macrostructure was studied on the metal of billet cast on the first and sixth streams of the CCM at current values in the EMS windings of 217 A and 500 A, respectively. For analysis, transverse templates (washers) were selected, from which a transverse strip with a width of 25 mm was cut out. After grinding, polishing, and examining the surface of the templates, they were etched onto the dendritic structure with Sted reagent in order to study the effect of the intensity of electromagnetic mixing on the structure, crystallization rate, and distribution of non-metallic inclusions. Experimental studies have shown that electromagnetic mixing of metal in the mold of CCM significantly enhances heat and mass transfer processes and has a significant impact on the formation of the billet structure. With an increase in the intensity of electromagnetic mixing, the length of the zone of columnar dendrites from the small radius side decreases by 20 mm, and the zone of equiaxal crystals expands accordingly. It was found that the most characteristic non-metallic inclusions in the studied billets are oxides and sulfides. It should be noted that an increase in the current value in the EMS winding leads to the elimination of axial looseness and a decrease in the total hardening time of the billet by 7–8 %. Поліпшення якості заготовки може бути досягнуто застосуванням зовнішніх впливів на метал, що твердне, зокрема, при впливі біжучого магнітного поля на рідку фазу злитка. Електромагнітне перемішування може здійснюватися на різних ділянках заготовки під час її формування на машині безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), тобто в кристалізаторі, в зоні вторинного охолодження і в нижній частині рідкої лунки. Електромагнітне перемішування в кристалізаторі МБЛЗ є одним з найбільш ефективних методів фізичного впливу на рідкий метал з метою формування якісної поверхні і внутрішньої структури безперервнолитого злитка. Це пов'язано з тим, що первинна коринка заготовки, що твердне, має незначну товщину, і її термічний опір теплопередачі до стінки кристалізатора мінімальний. При цьому створення примусового перемішування сприяє переміщенню більш гарячого металу до фронту тверднення, тобто інтенсифікуються тепло- і масообмінні процеси на даній ділянці. Експериментальні дослідження впливу режимів роботи електромагнітного перемішувача (ЕМП) на дендритну структуру квадратної заготовки 180 мм були проведені на шестиструмковій радіальній МБЛЗ. Дослідження макроструктури проводили на металі заготовок, відлитих на першому і шостому струмку МБЛЗ при величинах струмів в обмотках ЕМП 217 А і 500 А, відповідно. Для аналізу відібрано поперечні темплети (шайби), з яких вирізали поперечну смужку шириною 25 мм. Після шліфування, полірування і огляду поверхні темплетів проводилося їх травлення на дендритну структуру реактивом Стєда з метою вивчення впливу інтенсивності електромагнітного перемішування на структуру, швидкість кристалізації і розподіл неметалевих включень. Експериментальні дослідження показали, що електромагнітне перемішування металу в кристалізаторі МБЛЗ істотно підсилює тепло- і масообмінні процеси і значно впливає на формування структури заготовки. Зі збільшенням інтенсивності електромагнітного перемішування протяжність зони стовпчастих дендритів з боку малого радіуса зменшується на 20 мм, відповідно розширюється зона рівноосних кристалів. Було встановлено, що найбільш характерними неметалевими включеннями в досліджуваних заготовках є оксиди і сульфіди. Слід зазначити, що збільшення величини струму в обмотці ЕМП призводить до усунення осьової рихлості і зменшення на 7–8 % повного часу твердіння заготовки. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-20 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/27 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 30 No. 3 (2022): Метал та лиття України Метал та лиття України ; Том 30 № 3 (2022): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/27/27 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | металургійний мікро-завод електромагнітний перемішувач кристалізатор безперервне розливання сортова заготовка Верзілов, Олексій Смірнов, Олексій Семенко, Анастасія Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| title | Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| title_alt | The influence of the operating modes of the electromagnetic stirrer on the structure of billet in the conditions of modern micro-mills |
| title_full | Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| title_fullStr | Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| title_full_unstemmed | Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| title_short | Вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| title_sort | вплив режимів роботи електромагнітного перемішувача на структуру сортової заготовки в умовах сучасних мікрозаводів |
| topic | металургійний мікро-завод електромагнітний перемішувач кристалізатор безперервне розливання сортова заготовка |
| topic_facet | metallurgical micro-mill electromagnetic stirrer mold continuous casting billet металургійний мікро-завод електромагнітний перемішувач кристалізатор безперервне розливання сортова заготовка |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/27 |
| work_keys_str_mv | AT verzílovoleksíj theinfluenceoftheoperatingmodesoftheelectromagneticstirreronthestructureofbilletintheconditionsofmodernmicromills AT smírnovoleksíj theinfluenceoftheoperatingmodesoftheelectromagneticstirreronthestructureofbilletintheconditionsofmodernmicromills AT semenkoanastasíâ theinfluenceoftheoperatingmodesoftheelectromagneticstirreronthestructureofbilletintheconditionsofmodernmicromills AT verzílovoleksíj vplivrežimívrobotielektromagnítnogoperemíšuvačanastrukturusortovoízagotovkivumovahsučasnihmíkrozavodív AT smírnovoleksíj vplivrežimívrobotielektromagnítnogoperemíšuvačanastrukturusortovoízagotovkivumovahsučasnihmíkrozavodív AT semenkoanastasíâ vplivrežimívrobotielektromagnítnogoperemíšuvačanastrukturusortovoízagotovkivumovahsučasnihmíkrozavodív AT verzílovoleksíj influenceoftheoperatingmodesoftheelectromagneticstirreronthestructureofbilletintheconditionsofmodernmicromills AT smírnovoleksíj influenceoftheoperatingmodesoftheelectromagneticstirreronthestructureofbilletintheconditionsofmodernmicromills AT semenkoanastasíâ influenceoftheoperatingmodesoftheelectromagneticstirreronthestructureofbilletintheconditionsofmodernmicromills |