1086 工程科学学报，第43卷，第8期 (a) (b) (c) (d) n-scvatl 5cm 5cm 5 cm 图5不同F-EMS参数下大方坯低倍情况.(a)578-S2A铸坯横截面：(b)578-S2A铸坯纵截面：(c)579-S1A铸坯横截面：(d)579.S1A铸坯纵截面 Fig.5 Macrostructure of bloom castings under different parameters of the F-EMS:(a)cross-section of 578-S2A:(b)longitudinal section of 578-S2A: (c)cross-section of 579-S1A:(d)longitudinal section of 579-S1A (b) (c) (d) 3 cm 2 cm 3cm 2.cm 图6不同F-EMS参数下热轧圆棒低倍情况.(a)578-S2A轧材横截面：(b)578-S2A轧材纵截面：(c)579-S1A轧材横截面：(d)579-S1A轧材纵截面 Fig.6 Macrostructure of hot-rolled bars under different parameters of the F-EMS:(a)cross-section of 578-S2A:(b)longitudinal section of 578-S2A; (c)cross-section of 579-S1A;(d)longitudinal section of 579-S1A 图7为F-EMS电流8O0A、频率5Hz强搅拌 况相对更优，这是因为拉速偏低时F-EMS所处 参数下不同拉速大方坯横、纵截面低倍对比情 位置钢液黏性过大导致搅拌效果不佳，而当 况.结合图5(c)、5(d)可知，3种拉速下(0.38、 拉速偏高时F-EMS搅拌后较长距离的未凝糊状 0.40、0.42mmin)强末搅作用下铸坯横截面低 区钢液难以补缩，与L等的发现一致)同时也 倍均无缩孔缺陷（低倍0级）、表观致密度良好， 发现，当前工艺下大方坯纵向剖面低倍中仍存 疏松评级均小于等于1.5级(1.5、1.0、1.5)、满足 在断续状中心线疏松线或等轴晶区的V型偏 后续轧材保探伤要求.其中拉速0.40mmin工 析线 (a) (b) (c) (d) 5 cm 5 cm 5 cm 5cm 图7不同拉速下大方坯低倍形貌.(a)579-S3B铸坯横截面：(b)579-S3B铸坯纵截面：(c)579-S2B铸坯横截面：(d)579-S2B铸坯纵截面 Fig.7 Macrostructure of bloom castings under different casting speeds:(a)cross-section of 579-S3B:(b)longitudinal section of 579-S3B:(c)cross- section of 579-S2B:(d)longitudinal section of 579-S2B 统计不同拉速下铸坯的等轴晶率，结果如图8 2.3铸坯和轧材的宏观偏析特征 所示.可见，采用五孔水口条件下，试验拉速范围 图9为使用前述2种水口类型不同控流模式 内铸坯等轴晶率差异不明显，在较强的末端搅拌 下大方坯纵向剖面低倍情况及其对应的碳偏析指 作用下均可达31%左右.同时也表明，若后续轧材 数分布，其中拉速均为0.38mmin.可见，直通水 宏观偏析或碳极差也能满足产品要求，当前连铸 口浇注模式下铸坯横截面碳偏析呈倒V型分布. 结晶器和末端控流模式下可以选择相对较高的拉 柱状晶会将糊状钢水一直推到铸坯心部，最终形 速以进一步提高连铸生产效率 成偏析度高达1.51的中心线偏析，但两侧的碳偏图 7 为 F-EMS 电流 800 A、频率 5 Hz 强搅拌 参数下不同拉速大方坯横、纵截面低倍对比情 况 . 结 合 图 5（ c） 、 5（ d） 可知， 3 种拉速下（ 0.38、 0.40、 0.42 m·min−1）强末搅作用下铸坯横截面低 倍均无缩孔缺陷（低倍 0 级）、表观致密度良好， 疏松评级均小于等于 1.5 级（1.5、1.0、1.5）、满足 后续轧材保探伤要求. 其中拉速 0.40 m·min−1 工 况相对更优，这是因为拉速偏低时 F-EMS 所处 位置钢液黏性过大导致搅拌效果不佳 ，而当 拉速偏高时 F-EMS 搅拌后较长距离的未凝糊状 区钢液难以补缩，与 Li 等的发现一致[13] . 同时也 发现，当前工艺下大方坯纵向剖面低倍中仍存 在断续状中心线疏松线或等轴晶区 的 V 型 偏 析线. (a) (b) (c) (d) 5 cm 5 cm 5 cm 5 cm 图 7    不同拉速下大方坯低倍形貌. （a）579-S3B 铸坯横截面；（b）579-S3B 铸坯纵截面；（c）579-S2B 铸坯横截面；（d）579-S2B 铸坯纵截面 Fig.7    Macrostructure of bloom castings under different casting speeds: (a) cross-section of 579-S3B；(b) longitudinal section of 579-S3B；(c) cross￾section of 579-S2B；(d) longitudinal section of 579-S2B 统计不同拉速下铸坯的等轴晶率，结果如图 8 所示. 可见，采用五孔水口条件下，试验拉速范围 内铸坯等轴晶率差异不明显，在较强的末端搅拌 作用下均可达 31% 左右. 同时也表明，若后续轧材 宏观偏析或碳极差也能满足产品要求，当前连铸 结晶器和末端控流模式下可以选择相对较高的拉 速以进一步提高连铸生产效率. 2.3    铸坯和轧材的宏观偏析特征 图 9 为使用前述 2 种水口类型不同控流模式 下大方坯纵向剖面低倍情况及其对应的碳偏析指 数分布，其中拉速均为 0.38 m·min−1 . 可见，直通水 口浇注模式下铸坯横截面碳偏析呈倒 V 型分布， 柱状晶会将糊状钢水一直推到铸坯心部，最终形 成偏析度高达 1.51 的中心线偏析，但两侧的碳偏 (a) (b) (c) (d) 5 cm 5 cm 5 cm 5 cm 图 5    不同 F-EMS 参数下大方坯低倍情况. （a）578-S2A 铸坯横截面；（b）578-S2A 铸坯纵截面；（c）579-S1A 铸坯横截面；（d）579-S1A 铸坯纵截面 Fig.5    Macrostructure of bloom castings under different parameters of the F-EMS: (a) cross-section of 578-S2A；(b) longitudinal section of 578-S2A； (c) cross-section of 579-S1A；(d) longitudinal section of 579-S1A (a) (b) (c) (d) 3 cm 2 cm 3 cm 2 cm 图 6    不同 F-EMS 参数下热轧圆棒低倍情况. （a）578-S2A 轧材横截面；（b）578-S2A 轧材纵截面；（c）579-S1A 轧材横截面；（d）579-S1A 轧材纵截面 Fig.6    Macrostructure of hot-rolled bars under different parameters of the F-EMS: (a) cross-section of 578-S2A；(b) longitudinal section of 578-S2A； (c) cross-section of 579-S1A；(d) longitudinal section of 579-S1A · 1086 · 工程科学学报，第 43 卷，第 8 期