Metallographic studies have been made of the “White band” (zone of negative segregation), porosity, central segregation of non-metallic elements, primary dendrite arm spacing (PDAS) and columnar dendrites inclination angle (CDIA) formed by combined electromagnetic stirring of 140mm square continuous cast steel billets. Three F-EMS locations have been studied in terms of effects mentioned above, especially porosity reduction and segregation distribution comparing to a billet sample without final electromagnetic stirrer. The application of electromagnetic stirring (EMS) technique promotes the formation of an equiaxed crystal zone in the strand. It causes the refinement of the solidification structure the reduction in the content of inclusions and improvement in the quality of the surface, sub surface and the inner structure of the cast product. Various experiments are performed by changing the surface current given to the coils of final electromagnetic stirrer in 3 different locations after straightener of continuous casting machine. Nine high carbon steel billets casted by combined (M+S+F-EMS) electromagnetic stirring are taken, and macro/micro-etching was performed on them to reveal the macro and microstructure. The images of macro and micro etched samples are analysed using respectively an image and compositional analysis. Comparison in terms of porosity analysis, homogeneity of segregation in the center has been done on the billets produced with and without electromagnetic stirring. As a result best configuration has been selected in terms of F-EMS parameters, position, current and speed.

Sono stati effettuati studi metallografici della "banda bianca" (zona di segregazione negativa), porosità, segregazione centrale di elementi non metallici, spaziatura dei bracci dei dendriti primari (PDAS) e angolo di inclinazione dei dendriti colonnari (CDIA) formati da agitazione elettromagnetica combinata di 140 mm billette quadrate in acciaio colato continuo. Tre posizioni F-EMS sono state studiate in termini di effetti sopra menzionati, in particolare la riduzione della porosità e la distribuzione della segregazione rispetto a un campione di billetta senza agitatore elettromagnetico finale. L'applicazione della tecnica di agitazione elettromagnetica (EMS) promuove la formazione di una zona cristallina equiassica nel filamento. Provoca l'affinamento della struttura di solidificazione, la riduzione del contenuto di inclusioni e il miglioramento della qualità della superficie, del sottosuolo e della struttura interna del prodotto colato. Vari esperimenti vengono eseguiti cambiando la corrente superficiale fornita alle bobine dell'agitatore elettromagnetico finale in 3 diverse posizioni dopo la raddrizzatura della macchina di colata continua. Vengono prelevate nove billette di acciaio ad alto tenore di carbonio fuse mediante agitazione elettromagnetica combinata (M + S + F-EMS) e su di esse è stata eseguita la macro / microincisione per rivelare la macro e la microstruttura. Le immagini dei campioni macro e microincisi vengono analizzate utilizzando rispettivamente un'analisi dell'immagine e della composizione. Confronto in termini di analisi di porosità, omogeneità di segregazione al centro è stata effettuata sulle billette prodotte con e senza agitazione elettromagnetica. Di conseguenza è stata selezionata la migliore configurazione in termini di parametri F-EMS, posizione, corrente e velocità.

Effect of linear final electromagnetic stirrer operational parameters on continuous cast high carbon steel billet quality

ABDULLAYEV, ELVIN;BILALOV, AYAZ
2019/2020

Abstract

Metallographic studies have been made of the “White band” (zone of negative segregation), porosity, central segregation of non-metallic elements, primary dendrite arm spacing (PDAS) and columnar dendrites inclination angle (CDIA) formed by combined electromagnetic stirring of 140mm square continuous cast steel billets. Three F-EMS locations have been studied in terms of effects mentioned above, especially porosity reduction and segregation distribution comparing to a billet sample without final electromagnetic stirrer. The application of electromagnetic stirring (EMS) technique promotes the formation of an equiaxed crystal zone in the strand. It causes the refinement of the solidification structure the reduction in the content of inclusions and improvement in the quality of the surface, sub surface and the inner structure of the cast product. Various experiments are performed by changing the surface current given to the coils of final electromagnetic stirrer in 3 different locations after straightener of continuous casting machine. Nine high carbon steel billets casted by combined (M+S+F-EMS) electromagnetic stirring are taken, and macro/micro-etching was performed on them to reveal the macro and microstructure. The images of macro and micro etched samples are analysed using respectively an image and compositional analysis. Comparison in terms of porosity analysis, homogeneity of segregation in the center has been done on the billets produced with and without electromagnetic stirring. As a result best configuration has been selected in terms of F-EMS parameters, position, current and speed.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
15-dic-2020
2019/2020
Sono stati effettuati studi metallografici della "banda bianca" (zona di segregazione negativa), porosità, segregazione centrale di elementi non metallici, spaziatura dei bracci dei dendriti primari (PDAS) e angolo di inclinazione dei dendriti colonnari (CDIA) formati da agitazione elettromagnetica combinata di 140 mm billette quadrate in acciaio colato continuo. Tre posizioni F-EMS sono state studiate in termini di effetti sopra menzionati, in particolare la riduzione della porosità e la distribuzione della segregazione rispetto a un campione di billetta senza agitatore elettromagnetico finale. L'applicazione della tecnica di agitazione elettromagnetica (EMS) promuove la formazione di una zona cristallina equiassica nel filamento. Provoca l'affinamento della struttura di solidificazione, la riduzione del contenuto di inclusioni e il miglioramento della qualità della superficie, del sottosuolo e della struttura interna del prodotto colato. Vari esperimenti vengono eseguiti cambiando la corrente superficiale fornita alle bobine dell'agitatore elettromagnetico finale in 3 diverse posizioni dopo la raddrizzatura della macchina di colata continua. Vengono prelevate nove billette di acciaio ad alto tenore di carbonio fuse mediante agitazione elettromagnetica combinata (M + S + F-EMS) e su di esse è stata eseguita la macro / microincisione per rivelare la macro e la microstruttura. Le immagini dei campioni macro e microincisi vengono analizzate utilizzando rispettivamente un'analisi dell'immagine e della composizione. Confronto in termini di analisi di porosità, omogeneità di segregazione al centro è stata effettuata sulle billette prodotte con e senza agitazione elettromagnetica. Di conseguenza è stata selezionata la migliore configurazione in termini di parametri F-EMS, posizione, corrente e velocità.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/171120