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摘要
脉冲磁致振荡(pulse magneto oscillation, PMO)凝固均质化技术已成功应用于中等尺寸矩形坯和圆坯的连铸生产中。为探索PMO技术在小方坯中应用的可能性，研究了实际生产条件下结晶器脉冲磁致振荡(mold pulse magneto oscillation, M-PMO)技术对连铸小方坯夹杂物分布与数量的影响，比较了不同PMO工艺参数和线圈位置对小方坯中夹杂物上浮净化效果的影响。在连铸过程中钢液中夹杂物的变化主要受钢液流动的影响，为了探究PMO作用下结晶器内钢液的流场分布规律，建立数学模型来描述实际PMO处理过程，并采用COMSOL软件进行数值模拟。结果表明，M-PMO上位线圈处理与下位线圈处理形成的流场相同，只是下位线圈处理形成的流场位置相对下移100 mm。上位线圈处理能有效降低下冲钢液对液相穴的冲击深度，下位线圈处理略微增加了钢液对液相穴的冲击深度。研究分析夹杂物数量和尺寸变化后发现，M-PMO上位线圈有利于大尺寸夹杂物的上浮，减少铸坯中夹杂物总数量，且随着峰值电流的增大，大于10μm夹杂物减少效果明显，体积减少率由26.07%增加到41.17%;而下位线圈有利于减少小尺寸夹杂物数量，3～5μm夹杂物最多可以减少10.61%;同时，当增大脉冲频率时，下位线圈能够有效消除钢液冲击深度，加深对大尺寸夹杂物上浮的不利影响。通过对不同尺寸夹杂物运动趋势的分析，最终得出M-PMO上位线圈的应用可以有效改善夹杂物分布以及钢锭质量。
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单位福建三钢闽光股份有限公司; 上海大学
