Hunan Kemeida Electric Co.,Ltd

SÜREKLİ DÖKÜM SÜRECİNDE ELEKTROMANYETİK BOZUKLUK

Elektromanyetik karıştırma (EMS) tekniğinin uygulanması, iplikçikte eşit eksenli bir kristalin bölge oluşumunu teşvik eder. Katılaşma yapısının arıtılmasına, kapanım içeriğinin azaltılmasına ve kalıp ürününün yüzey, alt yüzey ve iç yapısının kalitesinin iyileştirilmesine neden olur.

Elektromanyetik karıştırma prensibi

Katı veya sıvı olmasına bakılmaksızın bir iletkene uygulanan alternatif bir manyetik alan (B) (tek fazlı, iki fazlı veya üç fazlı) iletkende elektrik akımı (j) oluşturacağı ve dolayısıyla bir kuvvet olduğu kanıtlanmıştır (F = jx B). Bu kuvvet Lorentz kuvveti olarak bilinir. Lorentz kuvveti nedeniyle sıvı çeliğe dönme hareketi sağlayan bir tork üretir. Oluşturulan tork aşağıdaki faktörlere bağlıdır.

• Besleme yoğunluğu

• Bobin oluşturan sargılar sayısı

•  Sıklık

• Sistem geometrisi

 Bu parametreler, karıştırma türüne bağlı olarak değişir. Böylece, manyetik alan, müdahaleci olmayan bir karıştırma cihazı gibi davranır ve prensipte, arzu edilen herhangi bir karıştırma paterni sağlamak üzere tasarlanabilir. Karıştırıcı tasarımı, boyutu ve konumu vb., Sürekli döküm makinesi verilerine, üretilecek çelik kalitelerine ve döküm parametrelerine bağlıdır.

Elektromanyetik eriyik karıştırma sistemleri, hızı B olan B'ye dik doğrultuda girdap akımını indükleyen B indüksiyonu ile dönen bir manyetik indüksiyon alanı oluşturur. İndüksiyon B ve akım j, her hacim birimi üzerinde çalışan elektromanyetik kuvveti oluşturur Çelikten yapılmış ve sıvı çelikte karıştırma hareketi getiriyor. Vektör ürünü (v x B) elektromanyetik alan ile sıvı çeliğin akışı arasındaki bağlantıyı gösterir. EMS'nin neden olduğu sıvı çeliğin hızı 0.1 m / s ila 1.0 m / s aralığındadır.

EMS'nin temel ekipmanları

Bir EMS sistemi aşağıdaki beş ana ekipmana sahiptir.

• Trafo ve yüksek ve alçak gerilim güç dağıtıcısı içeren güç paketi.

• Frekans dönüştürücü

• Karıştırıcı

• Monitör / kontrolör

• Soğutma suyu sistemi

 EMS sistemleri türleri

Sürekli bir döküm makinesinde iplikçik oluşturma işlemi, sıvı çeliğin kalıpta ve ikincil soğutma bölgesi (SCZ) içinde katılaşmasını içerir. Dönen veya hareket eden manyetik alanlar, sıvı çeliğin akış özelliklerini etkiler ve ısı kütlesi aktarım süreçlerini yoğunlaştırır. Çubuk kalitesi üzerindeki elektromanyetik karıştırmanın etkisi, EMS'nin teknik özelliklerine ve sürekli döküm bükme eksenindeki düzenlemesine bağlıdır. Sürekli döküm makinesinde pozisyona ve döküm ürünlerindeki istenen etkilere göre üç olası EMS uygulaması vardır. Bu yerler kalıp (M-EMS), ikincil soğutma bölgesi (S-EMS) ve son katılaşma bölgesi (F-EMS) 'dir. Üç tip EMS Şekil 1'de gösterilmektedir.

• Şekil 1 EMS Çeşitleri

• M-EMS - M-EMS genellikle kalıptaki sıvı çeliğin karıştırılması için kalıbın alt kısmına monte edilir. Yüzey, alt yüzey ve iç kiriş kalitesini geliştirir. M-EMS uygulaması, dökme üründeki iğne delikleri, merkez gözeneklilik ve ayrışmanın azaltılması ile sonuçlanır. Katılaşma yapısını iyileştirir, yüzey pürüzlülüğünü azaltır ve ısı iletim hızını arttırır. M-EMS yuvarlak veya kare tasarımlıdır ve dahili veya harici olarak monte edilebilir. Kalıp menisküsünde karıştırma hızının esnek kontrolü için çift bobinli M-EMS geliştirilmiştir. Çift sargılu M-EMS, iki bağımsız EMS'den oluşur. Üst EMS meniskustaki akış kontrolü içindir ve alt EMS kalıpta ana metalin karıştırılmasını sağlar. Meniskustaki sıvı çelik hızındaki azalma, üst EMS manyetik alanının alt EMS'nin zıt yönünde döndürülmesiyle sağlanır. Böyle bir çift M-EMS tasarımı, çeşitli çelik sürekli döküm koşullarında EMS tekniğini kullanma fırsatlarını genişletmektedir.

• S-EMS - S-EMS, sıvı çeliği dökme ürün genişliği boyunca yatay olarak iten ve sıvı çeliğin içinde kelebek tip akış deseni oluşturan bir karıştırma kuvveti üretir. S-EMS, destek silindirlerinin arkasına yerleştirilebildiğinde (Şekil 2), asgari destek silindir çapına bağımlı değildir ve dolayısıyla bu durumda metalürji açısından sicim boyunca en iyi şekilde yerleştirilebilir. S - Destek makaralarına yerleştirildiğinde EMS, demir göbeği ve sargılar eklemek için minimum silindir çapına ihtiyaç duyar. Bu durumda karıştırıcı menisküsden bir mesafeye yerleştirilir ve bu nedenle daha az etkili olur. S -EMS, karıştırma kuvvetinin çubuk boyunca iyi penetrasyonunu sağlamak için düşük frekansta çalışır. Sonuç olarak, sıvı çelik Şekil 2'de gösterildiği gibi çapraz karıştırmaya sahiptir. S -EMS genellikle M - EMS ile kombinasyon halinde kullanılır. S - EMS doğrusal veya döner tip karıştırıcı olabilir. En yaygın olanı, ısı radyasyonuna ve olası kırılmalara karşı kolay kurulum ve koruma sağlayan lineer karıştırıcıdır. S-EMS eşit eksenli yapının oluşumunu teşvik eder. Döküm ürününde tane inceliğini arttırır ve büzülme boşluğunu, merkez ayrımı ve iç çatlakları azaltır. Ayrıca aşırı ısınmayı etkin bir şekilde gidermektedir.

• İncir. 2 S - EMS'nin Konumu

• F-EMS - Sürekli döküm ipinin son katılaşma bölgesinde kalıpın çok altında karıştırmak için EMS kullanmaya eşit derecede ilgi vardır. Bununla birlikte, geleneksel EMS sistemlerinin bu bölgede uygulandığında bir miktar etkisiz olduğu kanıtlanmıştır. Potansiyel bir çözüm olarak, yakın zamanda, son bölgede kuvvetli bir şekilde dağılmış şiddetli bir karıştırma geliştirmek için modüle Lorentz kuvvetleri uygulamakla büyük ilgi duyulmaktadır. F-EMS merkezi ayrıştırmada tepe noktalarını azaltmak ve kesmek için genellikle M-EMS veya S-EMS ile birlikte kurulur. F-EMS, yüksek karbonlu veya yüksek alaşımlı çelik kaliteleri dökerken özellikle etkilidir. Ayrıca, F-EMS'nin kullanılması ile dökme ürünün katılaşma yapısının geliştirildiği ve eksakiyeli yapı ile iç gözeneklilik oranının arttığı görülmüştür. Büzülme azaltılır ve merkezi karbon ayrımı oranı azaltılır. Ayrıca, ikincil dentrit aralığı aralığı (SDAS) geliştirilmiş ve merkezi eşit eksenli tanenin oranı önemli derecede artmış ve daha ince taneler elde edilmiştir. Dolayısıyla, dökme ürünün kalitesi F-EMS ile arttırılmıştır.

EMS'nin Faydaları

Bir veya daha fazla EMS'yi kombinasyon kullanarak kullanmanın faydaları Tab 1'de listelenmiştir.

* S-EMS yüksek konumda

** M-EMS uygulamasına kıyasla dış parçadaki kötü yapı, S-EMS'nin konumundan sonra ürünün orta bölümünde daha iyi yapı. Aşırı karıştırma uygulandığında negatif ayrışmanın riskleri.

*** S-EMS düşük konumda