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薄板坯连铸结晶器内钢液流场电磁制动的模拟研究 被引量:31
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作者 李宝宽 赫冀成 +1 位作者 贾光霖 高允彦 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第11期1207-1214,共8页
采用模型实验结合数值模拟的方法分析了薄板坯连铸结晶器的电磁制动过程.在模型实验中,测量了磁感应强度和工质锡液速度场.在数学模型中,使用低Reynolds数湍流模型封闭动量方程结果表明:电磁制动能够有效地控制结晶器内流场.随着... 采用模型实验结合数值模拟的方法分析了薄板坯连铸结晶器的电磁制动过程.在模型实验中,测量了磁感应强度和工质锡液速度场.在数学模型中,使用低Reynolds数湍流模型封闭动量方程结果表明:电磁制动能够有效地控制结晶器内流场.随着磁感应强度的增加,射流强度逐渐减弱直至在中途被堵截转向同时,包括液面在内的整个结晶器内流场速度逐渐降低.在采用带形磁场制动的情况下,结晶器内液态金属的感应电流呈现为大范围的涡流分布. 展开更多
关键词 薄板坯连铸 结晶器 钢液 流场 电磁制动 模拟
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电磁冶金技术研究新进展 被引量:37
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作者 任忠鸣 雷作胜 +3 位作者 李传军 玄伟东 钟云波 李喜 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期583-600,共18页
电磁冶金技术是高品质钢生产的必备手段。本文综述了近年来电磁冶金技术的发展,围绕连铸的全流程,包括中间包电磁净化钢液、水口控流、结晶器内电磁搅拌和电磁制动等磁场控制流场、电磁软接触结晶器连铸、电磁场调控凝固组织、电磁场下... 电磁冶金技术是高品质钢生产的必备手段。本文综述了近年来电磁冶金技术的发展,围绕连铸的全流程,包括中间包电磁净化钢液、水口控流、结晶器内电磁搅拌和电磁制动等磁场控制流场、电磁软接触结晶器连铸、电磁场调控凝固组织、电磁场下固态相变及组织控制在内各方面,阐述了电磁场作用的机理,分析了应用电磁场技术的原理和特点,在电磁场控制流场领域提出了多模式定制磁场的概念,以满足高品质钢连铸中复杂状态的要求。在静磁场控制凝固组织领域提出应用强磁场热电磁力的新原理,并指出电磁冶金技术的发展需结合大数据的人工智能以更好发挥作用。 展开更多
关键词 电磁场 连铸 净化 凝固 电磁软接触 电磁搅拌 电磁制动
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电磁场对改善钢材质量的作用 被引量:27
3
作者 赫冀成 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期24-30,共7页
研究了电磁制动技术对结晶器内钢液流动及夹杂物迁移行为的作用 ,以及电磁搅拌和电磁超声波对钢材料凝固组织的影响。研究结果表明 ,在恒稳电磁场作用下 ,钢液内形成的与钢液流动相反的电磁力可有效地控制钢液流动、稳定液面波动 ,有利... 研究了电磁制动技术对结晶器内钢液流动及夹杂物迁移行为的作用 ,以及电磁搅拌和电磁超声波对钢材料凝固组织的影响。研究结果表明 ,在恒稳电磁场作用下 ,钢液内形成的与钢液流动相反的电磁力可有效地控制钢液流动、稳定液面波动 ,有利于夹杂物的去除 ;在电磁搅拌和电磁超声波的作用下 ,金属的凝固组织得到细化 ,等轴晶比率明显提高。计算了磁场对奥氏体 /铁素体及铁素体 /奥氏体平衡边界的影响 ,磁场对相图的奥氏体 /铁素体界限产生很大影响 ,使其向高成分或高温度区域移动 ;随成分不同 ,磁场每增加 1T,钢的 Ae3温度升高 2~ 3℃。研究了电场奥氏体化对中碳合金钢 4 0 Mn Mo V性能的影响 ,与常规工艺处理样品相比 ,电场奥氏体化可使其硬度值升高 。 展开更多
关键词 电磁制动 电磁搅拌 电磁超声波 电磁热处理 流体流动 凝固组织 连铸 数值计算
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国内外电磁搅拌技术的发展与展望 被引量:21
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作者 潘秀兰 王艳红 梁慧智 《鞍钢技术》 CAS 2005年第4期9-15,共7页
总结了电磁搅拌技术的发展、作用及其在国内外的应用,分析了组合式电磁搅拌、多模式电磁搅拌、电磁制动技术及连铸的软接触技术的特点,提出了关于优化鞍钢主要连铸生产线的几点建议。
关键词 电磁搅拌 电磁制动 连铸 搅拌技术 国内外 连铸生产线 展望 接触技术 制动技术 组合式
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双金属复层材料制备现状及研究进展 被引量:25
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作者 吴彩虹 李廷举 金俊泽 《铸造》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期103-107,共5页
双金属复层材料以其优良的性能,越来越受到人们的重视。文中介绍了目前国内外生产双金属复层材料的传统工艺方法以及它们的优缺点,并在此基础上分析了双金属复层材料制备的研究动态和进展情况。其中铸造与轧制相结合、铸造过程施加电磁... 双金属复层材料以其优良的性能,越来越受到人们的重视。文中介绍了目前国内外生产双金属复层材料的传统工艺方法以及它们的优缺点,并在此基础上分析了双金属复层材料制备的研究动态和进展情况。其中铸造与轧制相结合、铸造过程施加电磁场的复合方法,可以使生产工艺简化,避免复层界面之间的氧化,使界面之间的结合比较牢固,是一种具有发展潜力的复合工艺。 展开更多
关键词 连续铸造 复层金属 铸轧技术 电磁制动
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板坯结晶器电磁制动和吹氩过程的钢/渣界面行为 被引量:26
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作者 于海岐 朱苗勇 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1141-1148,共8页
利用数值模拟方法研究了板坯结晶器电磁制动和吹氩耦合作用下吹氩量、拉速和线圈电流强度等不同工艺参数对钢/渣界面行为的影响规律,分析了结晶器内液面波动指数F与液面波动间的关系.研究表明,在一定拉速和电磁制动条件下,吹氩量增加会... 利用数值模拟方法研究了板坯结晶器电磁制动和吹氩耦合作用下吹氩量、拉速和线圈电流强度等不同工艺参数对钢/渣界面行为的影响规律,分析了结晶器内液面波动指数F与液面波动间的关系.研究表明,在一定拉速和电磁制动条件下,吹氩量增加会加剧钢/渣界面的局部波动,F值随吹氩量增加而增大,弯月面处的液渣厚度与F值呈线性递增关系;在一定吹氩量和电磁制动条件下,拉速增加并没有恶化水口附近的钢/渣界面波动,而使F值增大,弯月面处的液渣厚度与F值呈线性递减关系;在一定拉速和吹氩量条件下,增加线圈电流强度会加剧水口附近的钢/渣界面波动. 展开更多
关键词 板坯结晶器 电磁制动 吹氩 钢/渣界面 数值模拟
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一种高速电磁制动器制动过程的动态特性分析 被引量:24
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作者 李勇 崔友 陆永平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期131-135,共5页
电磁制动器的动态特性是反映其制动性能的主要指标,动态电流与动态电磁吸力直接影响到电磁制动器的动作时间,从而对制动效果产生影响。基于所设计的电磁制动器,根据电磁机构工作原理,分别建立了一种锥面接触电磁制动器的电磁学与动力学... 电磁制动器的动态特性是反映其制动性能的主要指标,动态电流与动态电磁吸力直接影响到电磁制动器的动作时间,从而对制动效果产生影响。基于所设计的电磁制动器,根据电磁机构工作原理,分别建立了一种锥面接触电磁制动器的电磁学与动力学的数学模型,并在此基础上利用有限元分析软件对电磁制动器进行动态仿真,分析了动态电流与动态电磁吸力变化过程。仿真分析和实验结果都表明该电磁制动器能够在预期的时间内安全可靠地达到制动效果,从而为研究类似结构的电磁机构进行了有益的探索。 展开更多
关键词 电磁制动器 动态特性 模型 有限元 仿真
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板坯结晶器内电磁制动过程流场的数值模拟 被引量:17
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作者 雷洪 朱苗勇 王文忠 《化工冶金》 CSCD 北大核心 1999年第2期193-198,共6页
应用描述结晶器电磁制动过程的三维流动数学模型,并利用所开发的计算程序MOLD-EMBR 3D1.0进行了数值模拟.结果表明:电磁制动能明显减缓钢水主流股的流速,缓解对铸坯窄面的冲击,有效地抑制表面波动,减小钢水的冲击... 应用描述结晶器电磁制动过程的三维流动数学模型,并利用所开发的计算程序MOLD-EMBR 3D1.0进行了数值模拟.结果表明:电磁制动能明显减缓钢水主流股的流速,缓解对铸坯窄面的冲击,有效地抑制表面波动,减小钢水的冲击深度;磁场和流场的相互作用程度直接影响电磁制动效果,磁场位置的升高或降低会出现双涡现象. 展开更多
关键词 连铸 电磁制动 流场 数值模拟 板坯产结晶器
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电磁制动器的发展现状及应用前景 被引量:18
9
作者 胡小飞 王毅 +2 位作者 朱炎 宋满存 李国强 《微特电机》 2019年第4期71-75,共5页
对电磁制动器的应用现状进行了分析,总结和扩展了各类型电磁制动器的特点和研究现状,主要包括弹簧式电磁制动器、电涡流式电磁制动器,以及永磁式电磁制动器。分析了电磁制动器发展所面临的问题,展望了电磁制动器的发展趋势。电磁制动器... 对电磁制动器的应用现状进行了分析,总结和扩展了各类型电磁制动器的特点和研究现状,主要包括弹簧式电磁制动器、电涡流式电磁制动器,以及永磁式电磁制动器。分析了电磁制动器发展所面临的问题,展望了电磁制动器的发展趋势。电磁制动器在工程领域具有广阔的应用前景,对电磁制动器的研究具有重大的工程价值。 展开更多
关键词 电磁制动器 永磁制动器 应用领域 发展现状
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立式组合电磁制动对CSP结晶器内钢液流动及偏流控制 被引量:15
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作者 张然 许琳 +2 位作者 韩泽峰 董王子 王恩刚 《中国冶金》 CAS 北大核心 2022年第1期44-51,共8页
紧凑型带钢(CSP)薄板坯连铸结晶器在浸入式水口下方设置水平式的全幅一段电磁制动器(Ruler-EMBr),在进一步提高薄板坯连铸拉坯速度的情况下,不能有效控制CSP结晶器自由表面的钢液流速和液面的稳定性。为此提出一种新型的立式组合电磁制... 紧凑型带钢(CSP)薄板坯连铸结晶器在浸入式水口下方设置水平式的全幅一段电磁制动器(Ruler-EMBr),在进一步提高薄板坯连铸拉坯速度的情况下,不能有效控制CSP结晶器自由表面的钢液流速和液面的稳定性。为此提出一种新型的立式组合电磁制动(VC-EMBr)技术,并利用商业软件ANSYS FLUENT数值模拟研究了全幅一段电磁制动和立式组合电磁制动作用下CSP结晶器内钢液流动和浸入式水口结瘤造成结晶器内钢液偏流的控制效果。研究结果表明,立式组合电磁制动在CSP结晶器宽面形成总体呈"凹"型分布的稳态磁场,在保持全幅一段电磁制动水平磁极电磁特征和对结晶器内下返流流动和偏流的有效控制作用的前提下,同时在结晶器窄面的水口出流钢液冲击区和弯月面波动区域形成磁感应强度达0.26 T的立式稳态磁场,可有效控制结晶器窄面区域上返流流动,降低钢液自由表面的流速;采用立式组合电磁制动,使CSP结晶器内钢液自由表面的流速控制在合理范围之内,结晶器整个自由液面的流速分布更加均匀。VC-EMBr克服了全幅一段电磁制动装置对CSP结晶器上返流和自由液面流速控制不足的弊端,为进一步提高薄板坯连铸的拉坯速度提供新的技术措施。 展开更多
关键词 电磁制动 CSP薄板坯连铸 钢液流动 偏流 结晶器 立式组合电磁制动 电磁冶金
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静磁场控制板坯连铸结晶器液面波动 被引量:15
11
作者 陈芝会 王恩刚 +1 位作者 张兴武 赫冀成 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期21-24,36,共5页
用Pb-Sn-Bi低熔点合金进行了热模拟实验,研究了在静磁场作用下板坯连铸结晶器内的液面波动行为。实验结果表明可应用静磁场控制结晶器内金属液面的波动,且磁场对表面波动的抑制作用有一最佳值,即磁感应强度为0.5 T时液面平均波动最小。... 用Pb-Sn-Bi低熔点合金进行了热模拟实验,研究了在静磁场作用下板坯连铸结晶器内的液面波动行为。实验结果表明可应用静磁场控制结晶器内金属液面的波动,且磁场对表面波动的抑制作用有一最佳值,即磁感应强度为0.5 T时液面平均波动最小。为此,为了减少由于液面波动引起的连铸板坯中的卷渣缺陷,有必要在一定的浇铸条件下优化磁感应强度。吹入氩气加剧了表面波动,且随着氩气流量的增加扰动加大。施加电磁制动能够使吹入氩气引起的液面波动受到显著的抑制。 展开更多
关键词 连铸 结晶器 电磁制动 液面波动
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板坯电磁连铸结晶器内钢/渣界面波动及流动行为的数值模拟 被引量:13
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作者 李壮 徐宇 王恩刚 《连铸》 2016年第2期1-8,共8页
建立了板坯电磁连铸结晶器内钢/渣界面波动行为的三维数学模型,利用数值模拟方法研究了磁场与流场耦合作用下不同工艺参数和电磁参数对结晶器内钢/渣界面波动行为及流场的影响,通过VOF方法对不同条件下的钢/渣界面进行捕捉,讨论不同磁... 建立了板坯电磁连铸结晶器内钢/渣界面波动行为的三维数学模型,利用数值模拟方法研究了磁场与流场耦合作用下不同工艺参数和电磁参数对结晶器内钢/渣界面波动行为及流场的影响,通过VOF方法对不同条件下的钢/渣界面进行捕捉,讨论不同磁极位置、水口倾角、拉速及线圈电流强度对结晶器内钢/渣界面波动行为和流动的影响。模拟结果表明:电磁制动的施加可以显著降低钢/渣界面波高,减小射流对结晶器窄面的冲击。拉速和水口浸入深度恒定时,磁极位置和水口角度直接影响结晶器内流场形式:当P=40 mm时,增加线圈电流可以降低结晶器内钢/渣界面波高和表面流速,从而减小由液面波动引发卷渣的概率;当磁极距离水口较远时(P=80 mm),随着线圈电流强度的增大,水口射流的冲击方向向上偏转,引起上回流的流动强度增强,导致钢/渣界面波高增加,增大卷渣发生的概率。 展开更多
关键词 电磁制动 连铸结晶器 钢/渣界面
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磁粉制动器对异步电动机机械特性的测量 被引量:10
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作者 任国海 陈琢 +1 位作者 杜鹏英 程肇基 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期275-277,共3页
为了使磁粉制动器能够稳定地测量完整的机械特性,依据稳定测量的条件,提出了基于磁粉制动器的测量系统。系统采用转速反馈控制改善磁粉制动器的负载特性,在负载点形成近似恒转速特性,满足稳定测试的条件,实现异步电动机机械特性的稳定... 为了使磁粉制动器能够稳定地测量完整的机械特性,依据稳定测量的条件,提出了基于磁粉制动器的测量系统。系统采用转速反馈控制改善磁粉制动器的负载特性,在负载点形成近似恒转速特性,满足稳定测试的条件,实现异步电动机机械特性的稳定测试。实验表明,系统满足异步电动机转矩-转速特性测试的工程需求,可以作为电机生产的检验设备。 展开更多
关键词 异步电动机 测量 磁粉制动器
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电磁制动对镀锡板高拉速结晶器内流场的影响 被引量:13
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作者 黄财德 何文远 +3 位作者 刘延强 肖茂元 安泽秋 杨晓山 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期90-101,共12页
为了实现镀锡板高拉速生产,采用数学模型和工业试验研究了在FC(电磁制动)结晶器条件下水口角度、水口插入深度、拉速及磁场强度对结晶器流场特征的影响。研究结果表明,随着水口角度、插入深度和拉速的增加,下磁场作用区域靠近窄面的钢... 为了实现镀锡板高拉速生产,采用数学模型和工业试验研究了在FC(电磁制动)结晶器条件下水口角度、水口插入深度、拉速及磁场强度对结晶器流场特征的影响。研究结果表明,随着水口角度、插入深度和拉速的增加,下磁场作用区域靠近窄面的钢液受到的电磁力明显增大,水口下方的磁场可有效地减小水口出口射流对窄面的冲刷;在工业试验中发现,施加磁场后水口两侧钢液面流速对称性得到改善,钢液面轮廓较平稳,当BU(上磁场强度)为0.5BL(下磁场强度)时液位波动最小;夹杂物明显降低,边部大于10μm夹杂物数量密度从0.134降低到0.079个/mm^2,1/4处夹杂物数量密度从0.129降低到0.074个/mm^2,宽度中心处数量密度从0.100降低到0.073个/mm^2;凝固钩的长度和深度都有明显的降低作用,平均深度从2.3降低到1.7mm,平均长度从2.3降低到2.0mm,适合的电磁制动参数可以抑制凝固钩的生长。通过优化FC结晶器参数,氧化铝类缺陷降低约77.8%,保护渣类缺陷降低约82.6%,并且在工业上实现了拉速为2.0m/min的常态化生产。 展开更多
关键词 镀锡板 高拉速 电磁制动 洁净度 夹杂 保护渣
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方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的数值模拟 被引量:9
15
作者 黄军涛 赫冀成 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期281-286,共6页
利用电磁流体力学(MHD)的基本理论及 Bennon的连续介质模型,给出了方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的三维数学模型.磁场、流场和温度场的数值模拟表明,与钢液流场速度方向相反的电磁力是电磁制动的直接原因;感生电流主... 利用电磁流体力学(MHD)的基本理论及 Bennon的连续介质模型,给出了方坯结晶器内钢液凝固及电磁制动的三维数学模型.磁场、流场和温度场的数值模拟表明,与钢液流场速度方向相反的电磁力是电磁制动的直接原因;感生电流主要集中在钢液入口处及其附近区域;电磁力能有效地改变方坯结晶器内的流场和温度场的分布,造成制动区域的下部呈现活塞流状态,降低了结晶器内高温钢液区域的温度梯度,提高了弯月面附近特别是上角部区域钢液的温度,减薄了上部凝固壳厚度. 展开更多
关键词 结晶器 电磁制动 钢液流动 凝固 数值模拟 传热 方坯连铸
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连铸结晶器内电磁制动过程的数值模拟 被引量:9
16
作者 雷洪 金永丽 +1 位作者 朱苗勇 赫冀成 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期12-18,共7页
电磁制动的磁场分布与电磁制动的冶金效果密切相关。建立了描述连铸结晶器内电磁制动过程的三维数学模型 ,在交错网格下利用半隐式压力校正算法求解了动量方程和感生电流方程 ,研究了带形电磁制动结晶器内的磁场和流场 ,并将计算结果与... 电磁制动的磁场分布与电磁制动的冶金效果密切相关。建立了描述连铸结晶器内电磁制动过程的三维数学模型 ,在交错网格下利用半隐式压力校正算法求解了动量方程和感生电流方程 ,研究了带形电磁制动结晶器内的磁场和流场 ,并将计算结果与实测值进行了比较。结果表明 ,合理的电磁制动磁场强度为 0 .0 4~ 0 .2 4 T。 展开更多
关键词 连铸 结晶器 电磁制动 数值模拟
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连铸工艺中的电磁技术 被引量:8
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作者 王军 王宏静 刘杰 《宽厚板》 2000年第3期18-21,共4页
本文叙述电磁技术的机理及电磁搅拌、电磁制动、电磁软接触技术在连铸中的应用。
关键词 连铸 电磁搅拌 电磁制动 轻压下技术
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板坯电磁制动结晶器内流体流动的研究 被引量:11
18
作者 于湛 张振强 +2 位作者 任忠鸣 雷作胜 邓康 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1275-1280,共6页
用Hg模拟了高速板坯电磁制动结晶器内钢液的流动,使用超声波Doppler测速仪测量了结晶器内液体的流速和液面的波动,分析了静磁场对流体流动的作用,研究了静磁场对浸入式水口出流、结晶器内金属液流动、液面波动、液面流动及对器壁冲刷强... 用Hg模拟了高速板坯电磁制动结晶器内钢液的流动,使用超声波Doppler测速仪测量了结晶器内液体的流速和液面的波动,分析了静磁场对流体流动的作用,研究了静磁场对浸入式水口出流、结晶器内金属液流动、液面波动、液面流动及对器壁冲刷强度的影响.结果表明:静磁场使浸入式水口出流受到抑制,上部环流区的流动增强,下部环流区流动减弱;改善了自由液面的波动和流动.静磁场不仅具有制动钢液流的作用,还具有改变流动方向,分配钢液流量的作用.磁感应强度大于0.29T时,更有利于改善结晶器内的流动. 展开更多
关键词 电磁制动 金属液流动 结晶器 连铸 高拉速
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静磁场对吹氩结晶器内弯月面行为的影响 被引量:9
19
作者 陈芝会 王恩刚 +1 位作者 张兴武 赫冀成 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期422-426,共5页
用Pb-Sn-Bi液态合金模拟了吹氩和施加静磁场时结晶器内弯月面处的流动现象,观察磁场对吹氩引起的弯月面失稳的抑制怍用.结果表明,施加磁场改变了Ar气泡通过弯月面的漂浮分布规律,加强了气泡在水口和窄面之间的漂浮,使Ar气泡在结晶器宽... 用Pb-Sn-Bi液态合金模拟了吹氩和施加静磁场时结晶器内弯月面处的流动现象,观察磁场对吹氩引起的弯月面失稳的抑制怍用.结果表明,施加磁场改变了Ar气泡通过弯月面的漂浮分布规律,加强了气泡在水口和窄面之间的漂浮,使Ar气泡在结晶器宽度方向上漂浮分布更均匀,减小了水口附近由于大量气泡上浮对液面的扰动.施加0.5 T磁场能对水口出流以及吹氩所产生的液面波动产生抑制作用.由相似准则推得,应用在实际连铸机上抑制吹氩板坯连铸结晶器内液面波动的合适磁场强度为0.36 T. 展开更多
关键词 连铸 结晶器 电磁制动 弯月面 液面波动 Ar气
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车用电磁制动器制动力的计算与分析 被引量:10
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作者 张端军 何仁 顾晓丹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期904-907,920,共5页
在介绍了车用电磁制动器的基本原理后,基于电磁理论推导了电磁制动器的气隙磁感应强度、制动功率和制动力的计算公式。采用计算公式对缓速器性能进行计算,结果与实验数据基本一致,说明此计算方法可行,可为电磁制动器的设计提供参考。
关键词 电磁制动器 气隙磁感应强度 制动力
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