电磁搅拌优化铜板带连铸:消除缺陷与凝固特性研究

本文主要探讨了电磁场作用下铜板带水平连铸过程中的熔体流动和凝固特性优化。在面对铜板带生产中常见的微气孔、夹杂和柱状晶对接等问题时，研究者提出了一个创新的方法，即通过在结晶器内应用正交磁场和直流电流的相互作用进行水平电磁搅拌。这种方法旨在改善铸件质量，提升连铸效率。 实验室物理模拟实验是研究的核心环节，利用超声波多普勒测速仪对电磁搅拌下金属液的流动进行了深入研究。实验结果显示，当搅拌电流达到400安培时，铜板带内部的微气孔得以显著减少，表明电磁搅拌能够有效地排除这些小尺寸的缺陷。进一步提升电流至500安培，观察到板带内部出现了等轴晶结构，这种均匀的晶体结构对于提高铸件的力学性能至关重要。当电流达到800安培时，偏析率趋于零，这意味着铸件的化学成分分布更加均匀，从而提高了铸件的整体一致性。 这项工作的重要性在于它不仅验证了理论模型的有效性，还为实际工业生产提供了操作参数指导。水平电磁搅拌技术的应用不仅减少了铜板带的缺陷，还有助于提高连铸生产的经济性和可持续性，对于提升铜制品的质量和市场竞争力具有显著意义。 关键词涵盖了研究的核心内容，如铜熔体、水平连铸、电磁搅拌、流动和凝固，这些都是理解论文核心贡献的关键术语。整个研究采用了严谨的科学方法，从基础的理论设计到实际应用的验证，为金属连铸工艺的发展提供了有价值的新视角和实践经验。这一领域的研究成果对于金属加工行业的工程师和技术人员来说，具有很高的参考价值。