方坯电磁搅拌技术对连铸坯质量的影响--海口会议

合集下载

分析结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响

分析结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响摘要：连铸坯是炼钢炉炼成的钢水经过连铸机铸造后所得的产品。

其应用领域十分广泛，国内外在机械工程设备方面都在使用连铸坯制件。

其中，一些钢用的连铸坯可以直接轧钢，制成管、板、型钢等。

连铸坯在经过结晶器电磁搅拌后能够有效改善一些存在缺陷的地方。

基于此，本文对结晶器电磁搅拌、连铸坯概念以及相关实验进行简要分析。

关键词：结晶器；电磁搅拌；连铸坯引言：连铸坯中最关键的问题就是其中心偏析、夹杂物以及中心缩孔等严重影响铸坯的内部质量。

电磁搅拌是最常使用的连铸生产技术，它通过电磁力来优化消除结晶器内钢水过热度。

铸坯在经过电磁搅拌后其等轴晶率会有明显提高，从而得到良好凝固组织的铸坯，使得成品性能得到改善。

可以有效地解决连铸坯中心缩孔、纯净度等问题。

一、结晶器电磁搅拌及连铸坯概述连铸坯是钢水通过连续铸钢机铸成的钢坯。

连续铸钢技术可以把生产钢水到钢坯的整个过程进行简化，不需要经过初轧过程。

因此，连铸坯具备生产成本低、金属获得率高以及劳动条件好等一系列优点。

目前，连铸坯已是轧钢生产的重要原料。

然而，连铸坯也有一定的缺陷。

例如，一般疏松、中心疏松、锭型偏析、一般点状偏析、边缘偏析、皮下气泡、内部气泡、缩孔残余、翻皮、白点、轴心晶体裂缝、非金属夹杂物和心部裂纹等。

在低倍检验中会出现中心疏松、缩孔、中心偏析、表面角部裂纹、表面边部裂纹等缺陷。

电磁搅拌就是借助在铸坯的液相穴内感生的电磁力强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，对提高铸坯质量具有积极的作用。

其中，结晶器电磁搅拌是目前最常见的、适用于各类连铸机的装置，它对改善铸坯表面质量、细化晶粒和减少铸坯内部夹杂及中心疏松等都有明显的作用。

一般情况下，为避免影响液面自动控制装置的使用，通常将其安装在结晶器的下部。

结晶器电磁搅拌的作用有以下几点：第一，改善铸坯表面质量。

铸坯在结晶器下面其表面呈现凝固的状态，此时可以将搅拌器置于结晶器的弯月面处，以起到对铸坯表面凝固开始前对其“清洗”的作用。

结晶器电磁搅拌对方坯质量的影响

莱钢科技
第４期（第１６期）总３
结晶器电磁搅拌对方坯质量的影响
马佐仓庄辉葛海兵梁建国范夕荣（技术资源部２生产处３特殊钢厂）１
摘要：对结晶器电磁搅拌改善大方坯质量进行了工业性对比试验，并对电磁搅拌参数进行了优化，在
打断，细小；很
结晶器电磁搅拌参经优化选择后，发挥了其有效的冶金效果，前已经扩大到其它钢种上使用，目并作为重要工艺设备参数进行严格控制。使用Ｍ— ＥＳ，Ｍ后钢材轧制后低倍检验合格率提高约１０．％。
图４非电磁搅拌（）左与电磁搅拌（）比（ｘ０）右对４０
图５非电磁搅拌（）左与电磁搅拌（）右对比（４０ｘ０）图３２０６ｍｍ×３０ｍ坯型结晶区域大小的比较０ｒａ
从上面所测的区域大小情况可以看出，过电经
磁搅拌后，中心等轴晶区的面积明显增大。电磁搅
拌的中心等轴晶区域大小为１３Ｘ１５＝２８５５９９３ｍ非电磁搅拌的中心等轴晶区域大小为１３Ｘｍ，０１２１６６ｍ非电磁搅拌的中心等轴晶区域占４＝４２ｍ，总个面的１．５，８７％电磁搅拌的中心等轴晶区域占总个面的３．５等轴晶增加１．％；８２％，９５从连铸坯低
据资料介绍，电磁搅拌过程中电磁力与磁感应强度
的平方成正比，与频率成反比关系。根据设计条件和相关资料，晶器电磁搅拌参结数选用，首先在中碳合金结构钢４Ｃ钢种上进行试０ｒ验研究，研究方案见表２。

连铸电磁搅拌技术的应用分析

连铸电磁搅拌技术的应用分析作者：邱刚来源：《价值工程》2014年第07期摘要：连铸电磁搅拌技术在冶金行业已得到非常广泛的应用，推动了冶金行业的发展。

笔者详细分析了五种不同类型的电磁搅拌技术。

阐述当前学界在连铸电磁搅拌技术上取得的成果，并简要阐述冶金行业的未来发展方向。

关键词：电磁搅拌技术；冶金行业；钢铁；质量；电磁力中图分类号：TF777 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）07-0043-040 引言早在19世纪六七十年代，亚瑟和达勒恩就提出了以水冷、底部敞口固定结晶器为特征的常规连铸概念。

亚瑟倡导采用底部敞开、垂直固定的厚壁铁结晶器与中间包相连，施行间歇式拉坯。

而达勒恩则提出采用固定式水冷薄壁铜结晶器施行连续拉坯、二次冷却，并带飞剪切割、引锭杆垂直存放装置。

到20世纪二三十年代，连铸过程开始广泛运用于有色金属行业，尤其是铜和铝。

连铸技术迅速发展起来。

随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。

而电磁搅拌技术运用于连铸生产可以有效控制钢液凝固过程中的流动、传热、传质等现象，可以有效改善连铸坯的内部组织结构和表面质量，提高连铸坯质量。

因此，连铸电磁搅拌技术成为国内外学者研究的热点。

我国独立进行连铸电磁搅拌技术研究始于20世纪70年代，以自主开发为主。

到了80年代中期，改革开放逐渐深入，开始引进特殊钢连铸机和板坯连铸机，引进各种类型的电磁搅拌装置。

经过三四十年的吸收和研究，我国的连铸电磁搅拌技术得到了长足发展，目前已经能完全自主承担搅拌器的设计、生产、应用，但是，电磁搅拌器的线圈却仍旧依赖进口，提高其使用寿命是当前连铸电磁搅拌技术发展的重要内容之一。

电磁搅拌器在运转过程中，线圈会发热，必须使用循环水降温，而线圈长期浸泡在循环水中或是经受循环水的冲刷，很容易导致线圈表面的防水膜和绝缘膜损坏、失效，进而导致漏电现象的发生。

电磁搅拌在小方坯连铸机上的应用

4．5电磁搅拌在小方坯连铸机上的应用
电磁搅拌的作用是促进连铸坯凝固组织的等轴晶化、细化晶粒，改善偏析、减少中心疏松。

提高产品质量及热加工性能。

结晶器的电磁搅拌还有利于夹杂物以及气体的上浮分离。

正确地选定搅拌位置，搅拌强度和搅拌方法是极为重要的。

为了扩大最佳控制区的范围，有效的改善组织，现在一些工厂不仅在一个部位搅拌，而且还在许多部位同时搅拌。

1）结晶器电磁搅拌
结晶器电磁搅拌的作用是通过对凝固前沿的冲刷作用，促进等轴晶的发展，去除夹杂物和气体，可使铸坯凝固时，角部和四周边的凝壳厚度均匀。

2）二冷区电磁搅拌
二冷区电磁搅的作用是通过对钢液的搅动，阻止铸坯树技晶生长，以改善内部组织，减少中心疏松及偏析。

3）凝固末期电磁搅拌的作用是通过对凝固末期钢液的搅动，控制浓化钢水向中的移动，减轻中心疏松。

以上三个部位电磁搅拌，可以单独使用也可配合使用。

采用电磁搅拌技术可以提高钢液的过热度，改善浇注操作。

中间罐的浇注温度可以提高10～15℃。

内置式结晶器电磁搅拌对ML35连铸坯质量的影响

２１年第４０１期
昆钢科技ＫｎａｇＫｊｕｇｎｅｉ
２１年９０１月
内置式结晶器电磁搅拌对ＭＬ５３连铸坯质量的影响
孙辉曹阳章祝雄褚立新
（．１炼钢厂；２技术中心）．
摘要本文对昆钢小方坯ＭＬ５采用内置式结晶器电磁搅拌工艺后的铸坯质量进行了系统研究。研究结果３钢
１前言
近年来，随着洁净钢技术的开发应用，对连铸坯的质量、凝固组织和成分均匀化提出了更高的要求。连铸生产中，电磁搅拌作为控制凝固过程的有
效手段在生产中得到了广泛的应用】。本文对内置式结晶器电磁搅拌在昆钢小方坯ＭＬ５连铸生３钢产中应用情况进行了跟踪试验，对铸坯进行了取样
ｏ３ｌｔＱｕｌｙｎＭＬＢｉｅａｉ５ｌｔ
ＳｎＨｕＣａｎ２Ｚｎｈ —ｘｏｇＣｈｉｘｎｕｉｏＹａｇｈａｇＺｕｉｎ２ｕＬ — ｉ
（．ｅｌｍｋｎｌｎ；．ｃｎｃｌｅｔＩＣ１ｔ — ａｉｇａｔ２ＴｈｉｎｅｏＫＳ）ＳｅＰｅａＣｒｆ
２试验条件
试验在昆钢炼钢厂５５机．流小方坯连铸机正常浇铸条
件下进行，铸坯规格为１０Ｉ１０／２０ｍ。５ｍＸ５ｎ×１０Ｂｍ０ｍ
所用搅拌器为内置单向连续式结晶器电磁搅拌（Ｍ—
ＥＭＳ），采用独立的闭循环净化水进行冷却，每台

电磁搅拌技术在合金钢连铸机中的研究与应用

势在必行，它是提高连铸坯质量的重要保证手段。电磁搅拌技术是改善金属凝固组织，提高产品
质量的有效手段。自２０世纪６０年代以来，电磁搅拌（ＭＳ作为一项新技术在世界主要发达国家开Ｅ）始应用于连铸生产中，国自２纪７我０世０年代初开始研究此项技术，今已取得较大突破。因此合理至
械设计与制造专业。现为特殊钢厂炼钢检修车间机械工程师，主要从事设备技术管理工作。
ＥＳ技术。而且大量资料调查，Ｍ）普遍认为轴承钢采用Ｍ＋ — Ｍ组合式电磁搅拌最合适。同时根据ＦＥＳ２合金钢连铸机工艺特点、生产现状及质量要求，采
５５
张秀荣：电磁搅拌技术在合金钢连铸机中的研究与应用
关键词：合金钢连铸电磁搅拌装置组织质量０前言
特殊钢厂第二连铸车间是２０年建成投产的合０２金钢连铸车间，主要生产优质结构钢、合金结构钢、齿轮钢、轴承钢、锚链用钢等特殊钢种，年生产能力为４ＪＤ万ｔ。随着连铸生产技术的不断发展，对铸坯质量的要求也越来越高。提高合金钢市场竞争力，尤其是轴承钢、齿轮钢、４Ｒ级海洋系泊链钢等特殊钢中的市场占有份额和知名度，已经成为合金钢连铸生产过程中
一ｌ
一匹鱼匿ｔ圃
安装凝固末端电磁搅拌ｌ
，
区浓度过冷增加。
电磁搅拌的形式有多种，以单独搅拌也可以可
墨Ｈ堕型一堑 — 三ｌ一量ｌ丝一ｌ曼 —
’

电磁搅拌系统在连铸的应用

３工作原理及参数调整原理．３１．磁搅拌器基本原理对搅拌器本体铁芯的线圈通入交流电，使搅拌器本体工作表面产生运动的磁场，如线性磁场和旋转磁场等。而这种运动的磁场，靠近液态金属时在非接触条件下受到感应而产生感生电流，而使液态金属变成载流导体，从并与外加的运动磁场作用使液态金属产生电磁力，液态金属在电磁力的作用下运动起来。采用ＲＳ８４５方式。该方式最大通信接点为ｌ８个。２主控计算机或者Ｓ通讯模块与逆变屏内的微机系统采用轮７询通信方式，每个微机系统都有一个区别于其它微机系统的通信站号。通信波特率：９０Ｂｉｓ６０ｔ通信电缆：屏蔽双绞线通信方式：异步通信方式，每一个通信字节由１位构成。１校验方式：采用ＣＲＣ校验算法
科技资讯ＳＥＥ＆ＴＣＨＣＩＮＣＥＮＯＬＧＹＩＦＯＮＯＲＭＡＴＩＯＮ１３
维普资讯
工业技术
ＳＮ＆ＣＬ．ＲＴ—Ｅ翟ＩＣＣＨＯｌＭＩ ■ ■ ＩＥＴＮＧＮ圆ＥＵＥＥＯＹＯＡＮＵ－盟Ｏ三Ｆ
电磁搅拌系统在连铸的应用
冯新吴金武王恩政（东省韶关钢铁集团公司炼轧厂５１３广１）２２摘要：本文主要介绍了炼轧厂连铸机电磁搅拌系统的自动控制和功能。自动化控制的设计采用了自动化平台，包括ＳＥＮＳ公ＴＭＥ司的监控，编程软件的设计，Ｒ４５Ｓ８的应用，电磁搅拌变频装置的使用，整套电磁搅拌系统具可靠、稳定、安全、易操作等性能和特点。关键词：连铸机电磁搅拌自动化监控ＲＳ８４５中图分类号：ＴＭ９４１２．２文献标识码：Ａ１前言．近几年随着钢铁市场的迅猛发展，冶炼技术的发展、成熟，钢材的品种开发和产品的质量保证已经成为企业生存发展的首要任务。因此，我厂利用大中修期间对连铸机进行改造，二冷水山水冷改为气雾冷却方式，并新上了电磁搅拌系统。本文着重对电磁搅拌系统进行阐述。２系统构成．般来说，一台电磁搅拌装置主要由三部分组成：电源、电磁搅拌器本体和控制系统。下面就简单介绍一下该系统、逆变电源及控制系统的通讯。２１机４．４流连铸机独立冷却水结晶器内置式电磁搅拌成套系统由以下设备组成：１００ＫＷ，３０２０８／５ｖ隔离变压器４台电源分配柜ｌ面变频柜４面结晶器内置式电磁搅拌器４台＋台４监控操作微机（工控机，操作系统：ｎｏ２０ＰｏＷｉｄｗｓ００ｒｆｓｉｎｌ（ｅｓｏａ正版）监控软件选用德国西门子ＷｉＣ．，ｎＣＶ６０完整版）ｌ台电磁搅拌器冷却水装置ｌ套冷却水控制柜ｌ面逆变屏输出电流：３００Ａ／流逆变屏输出电压：３００ＶＡＣ逆变屏输出频率：ｌ６ —ｌＨＺ４机４流结晶器电磁搅拌系统框图如下：２２变电源．逆２２１．．逆变电源的工作原

大方坯连铸机设备结构特点对连铸坯质量的影响

维普资讯
３８
本钢技术
２００６年第４期
大方坯连铸机设备结构特点对连铸坯质量的影响
ＭＴＹｎ．等ａＯＫＨＢＡ．
白俄罗斯钢铁厂生产优质型材，主要用于汽车结构。随着机械制造产品的改善，对材料质量的要求更高了，这就必须改进工艺和钢的生产设备。
铸机的工作。
“ 向裂纹” 陷呈现非周期性。裂纹特点是纵缺
结晶状的；它们发生在结晶器凝固时，存在外来质点的钢的易裂温度区。裂纹的不连续性、化极熔限、在扩散氧化物、碳层的氧化皮，些都证存脱这实了猜想。宏观断口的研究表明，裂缝扩展区对在的金属组织很粗糙，口在柱状结晶区。断钢坯表面附近的基体金属组织是珠光体和铁索体（粒状）和魏氏组织，光体中的渗碳体是片状的；至可看珠甚见索氏体和屈氏体。对钢坯的贴切评价是，组织变
缝产生原因是热冲击和机械负载。，即由于机械工
艺轴线的偏移导致钢坯移向结晶器一边，结果是铸坯的表皮与钢制侧板过紧地接触这说明存在结晶器的金属颗粒和其涂层，制侧板周边有较铜
柱销还不够，尤其是缺乏导向辊调谐和结晶器横向陈列的调准方法。摇摆台和框架的工作量和接合变形、晶器框架的两个支座中每个的容差区结的相对值导致偏斜。通过两个曲轴偏心轮轧辊的电传动产生振动。结晶器移动轨迹通过两个弹簧来确定，弹簧与摇摆台联在一起。缺乏运动交叉和

电磁搅拌连铸坯中白亮带的形成机理和影响因素

电磁搅拌连铸坯中白亮带的形成机理和影响因素电磁搅拌连铸技术已经成为钢铁行业中广泛应用的一种技术，可以有效地降低预浇铸坯的表面温度，提高钢坯表面的均匀性和质量。

在电磁搅拌连铸技术中，白亮带的形成是一种常见的问题，它在很大程度上影响了连铸坯的质量和使用效果。

在本文中，我们将探讨电磁搅拌连铸坯中白亮带的形成机理和影响因素。

首先，我们来探讨电磁搅拌连铸坯中白亮带的形成机理。

白亮带是在连铸坯的横截面上表现为白色的纵向条纹，其长度一般为数厘米至十几厘米不等。

研究发现，白亮带的形成与坯内的氧化物夹杂物和硫化物夹杂物有关。

在电磁搅拌连铸过程中，搅拌强度和方向不一致，导致搅拌效果不同，造成熔池中的氧化物和硫化物相对集中，从而形成白亮带。

其次，我们来探讨电磁搅拌连铸坯中白亮带的影响因素。

白亮带是电磁搅拌连铸中常见的缺陷，其出现与多种因素相关。

首先是搅拌条件，如搅拌强度、方向、频率等等。

搅拌过强或过弱都会导致白亮带的形成。

其次是钢水成分，如钢水的硫含量、氧含量等等。

硫含量过高或氧含量过高都会使白亮带的形成概率增加。

另外，连铸坯的结晶器形状、铸坯应力等因素也可能影响白亮带的形成。

为了避免电磁搅拌连铸坯中白亮带的形成，我们需要采取一些措施。

首先，我们需要在生产过程中严格控制钢水的成分，降低其硫、氧含量，以降低白亮带的形成概率。

其次，我们需要控制搅拌条件，如搅拌方向、强度、频率等等。

过强或过弱的搅拌都会导致白亮带的形成。

此外，对连铸坯结晶器的结构和尺寸进行调整，减少铸坯应力，有助于减轻白亮带的形成。

综上所述，电磁搅拌连铸坯中白亮带的形成机理和影响因素是一个复杂的问题。

只有我们能全面了解白亮带的形成机理和主要影响因素，以及如何通过适当的措施来降低其形成概率，才能有效地提高连铸坯的质量和使用效果。

影响连铸坯质量的因素及对策

影响连铸坯质量的因素及对策赵长忠（石横特钢集团有限公司，山东泰安271612）摘要：在直接轧制连铸坯或是连铸坯热送热装时都需要保证其高质量和零缺陷，但具体生产中很难保证连铸坯不出现质量缺陷，从而工厂生产时应重视这一问题。

文章将围绕连铸坯存在的质量缺陷进行分析，探讨其缺陷出现的原因，并制定相应的预防对策，以供参考。

关键词：连铸坯；质量；因素Metallurgy and materials作者简介：赵长忠，（1973-），男，山东昌乐人，主要研究方向：连铸工艺及连铸坯质量控制。

应用连铸技术将连铸比提高的过程中，应该重视连铸坯的质量将其存在的缺陷消除，连铸坯存在的质量缺陷会对钢材轧制质量产生重大影响，甚至会浪费大量钢材。

连铸坯的高质量主要体现在其洁净度、表面质量、内部质量等方面。

在钢水进入结晶器前，应维持钢水洁净程度，钢水在结晶器中凝固过程会对连铸坯表面质量有直接影响，在结晶器中凝固也会影响铸坯内部质量。

现阶段连铸钢种越来越多，加上连铸连轧越来越高的要求着连铸坯质量提高，在生产中应保证铸坯生产无缺陷，从而达到后续轧制要求。

1连铸坯质量缺陷及成因1.1夹渣缺陷夹渣是漂浮在结晶器内具有高自燃点和较差流动性的浮渣，被咬入铸坯表面之后残留的熔渣；浸水式水口剥落和溶损、中间包和钢包的耐火材料内衬与覆盖剂都能够成为浮渣；结晶器保护渣没有熔融时被咬入会变成夹渣；结晶器液面中漂浮的夹杂物，没有熔化或是溶解吸附，被结晶器钢液咬入成为夹渣；不具备合理精炼、冶炼及脱氧等条件，钢水洁净度差将会增加夹渣。

1.2气泡缺陷铸坯在凝固过程中钢中气体生成压力超过大气压力与钢水静压力总和，由此构成气泡，若无法及时溢出就会残留下来，从而出现气泡缺陷。

形成气泡的主要原因是没有足够脱氧；钢中碳和硅含量会对生成气泡造成影响；使用的原材物料含有较高水分也会造成气泡缺陷。

1.3表面裂纹缺陷在铸坯断面尺寸、工作表面状况以及结晶器结构、铸机浇注条件、冶炼工艺条件、浇注钢种具备的化学成分等工艺因素下连铸坯可能出现裂纹情况、在增加板坯宽度和减小厚度条件下，会将表面纵裂倾向加大。

电磁搅拌技术在连铸中的应用

电磁搅拌技术在连铸中的应用近年来，连铸坯的质量越来越受到重视，因而围绕提高连铸坯质量的研究工作也取得了很大的进展。

电磁搅拌技术是电磁流体力学在钢铁工业中最成功的应用之一。

通过定量认识电磁场在多层介质中的传递，控制连铸过程中钢水的流动、传热和凝固，进而降低钢水的过热度、去除夹杂从而扩大等轴晶区，减少成分偏析，减轻中心疏松和中心缩孔。

几十年来，国内外学者对电磁搅拌技术进行了大量的理论及实验研究，并应用于工业生产。

电磁搅拌技术已经成为连铸过程中改善铸坯质量的最重要和最有效的手段之一。

1国内外电磁搅拌技术的发展概况磁流体力学是电磁学，流体力学以及热力学相互交叉的学科，简称MHD(magnetohydrodynamics)，主要研究电磁场作用下，导电金属流体的运动规律。

在磁场里，导体的运动产生电动势，从而产生感应电流，导体本身也产生磁场。

液态金属作为载流导体，在外加磁场的作用下产生了电磁力，这种电磁力的作用促使载流液体流动，同时伴随着三种基本的物理现象——电磁热，电磁搅拌，电磁压力。

这三种现象在材料的冶炼、成形、凝固等工艺中已广泛应用。

连铸钢液电磁搅拌技术已经历几十年的试验研究和发展的过程。

早在上世纪50年代，就由在德国Schorndorf和Huckingen半工业连铸机上。

进行了首例连续铸钢电磁搅拌的试验。

60年代，在奥地利Kapfenberg厂的Boehler连铸机上用于浇铸合金钢。

60年代末一些工作者还进行了结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌的实验。

1973年法国的一家工厂率先在其连铸机上安装了电磁搅拌器并投入工业应用，从而奠定了连铸电磁搅拌技术工业应用的基础。

1977年，法国的Rotelec公司开发了小方坯和大方坯结晶器电磁搅拌器并以Magnetogyr-Process 注册商标，将其商品化。

1979年，法国钢研院又在德国Dunkirk厂板坯连铸机上采用了线性搅拌技术，取得良好效果。

进入80年代后，电磁搅拌技术发展更快，特别是日本，发展更为迅速。

电磁搅拌在小方坯中的应用和日常维护

电磁搅拌在小方坯中的应用和日常维护发布时间：2023-07-11T06:04:43.330Z 来源：《科技潮》2023年12期作者：潘孝银[导读] 电磁搅拌（EMS）首先由瑞典发明用于电弧炉炼钢，后来随着在磁流动力学方面的不断深入研究，电磁搅拌技术日渐成熟，开始逐渐应用于感应熔炼炉、钢包精炼炉和连铸机。

江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴 214400摘要：电磁搅拌是提升连铸坯质量的有效方法，在我国生产应用过程中相关技术得到了极大的优化，取得了良好的效果，目前电磁搅拌技术仍在不断优化，本文主要介绍电磁搅拌技术在我分厂小方坯连铸机上的应用，如电磁搅拌装置的工作原理，电磁搅拌控制系统结构组成以及实际应用过程中存在的问题和解决措施，希望在以后的生产过程中可以更好的维护好电磁搅拌器，将电磁搅拌故障率降到最低。

关键词：电磁搅拌；磁场强度；线圈前言：电磁搅拌技术在钢厂连铸中得到大范围的应用，技术人员以及生产者意识到连铸技术对钢铁生产起到的作用，加强对连铸坯技术的关注以及研究程度，围绕连铸坯质量进行深入研究，电磁搅拌技术作为钢铁工业成功的连铸技术，依托于电磁流体力学理论，在定量认识电磁场介质传递的情况下，通过连铸过程中对钢水传热、流动、凝固等工作的控制，以此提升连铸技术作用效果，规避成分偏析、中心缩孔等情况出现，电磁搅拌技术是在科学的理论下进行，可以提升铸坯材料的整体质量，但是在其应用过程中依然要不断优化技术短板，比如我厂小方坯连铸机实际生产中根据钢种工艺需要采用差异化的频率和电流，跟踪试验情况良好，铸坯质量稳定。

一、电磁搅拌技术的发展概况电磁搅拌（EMS）首先由瑞典发明用于电弧炉炼钢，后来随着在磁流动力学方面的不断深入研究，电磁搅拌技术日渐成熟，开始逐渐应用于感应熔炼炉、钢包精炼炉和连铸机。

直到1977年，法国钢研院开发了低频电源，在一台四流方坯连铸机上进行了MEMS技术的第一次工业应用，达到了比较成熟的程度而被迅速推广。

电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的影响

电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的影响摘要：连铸电磁搅拌装置能有效地改善铸坯的内部组织结构，提升表面的质量，减少中心偏析和中心疏松，基本消除中心缩孔和裂纹，大大增加等轴晶率，是生产高碳钢的必要设备，因而广泛应用于各种方坯连铸机上。

电磁搅拌能够实现无接触能量的转换，即不予钢水接触就可以将电磁能转换为钢水的动能和部门热能，并且可人为调节电磁流的方向及钢水搅拌方向，从而生产出符合不同钢种需求的板坯，对改善板坯质量有重要的作用。

鉴于此，本文对电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的影响进行分析与探讨。

关键词：电磁搅拌技术；连铸机；二冷配水；铸坯质量1.电磁搅拌技术原理和分类电磁搅拌器相较于三相异步电动机工作原理相同，三相电源提供电力支持，在磁极中形成旋转磁场。

通过搅拌装置的钢液，磁场会产生电磁力矩作用在钢液上，围绕着注流断面轴心旋转运动。

电磁力方向是由磁场磁极变化方向所决定，任意两相电源界限交换，即可改变电磁力方向，结合搅拌工艺要求，灵活调整电磁搅拌方向。

通过控制钢液对流、传热和传质过程，促使钢液过热度均匀，打破树枝晶，促进钢液中的气泡和杂质上浮，加剧等轴晶形成。

通过此种方式，可以改善中心疏松、缩孔和中心偏析问题，切实提升铸坯内在质量和表面质量。

就电磁搅拌器类型来看，依据不同安装位置划分为三种：①二冷区电磁搅拌器，在连铸机的二冷段位置安装，有足辊下搅拌器。

②结晶器电磁搅拌器，在连铸机结晶器的位置上安装，跨于足辊和结晶器的搅拌器也属于此类范畴。

③凝固末端电磁搅拌器，在接近连铸机凝固末端区域安装。

④中间包加热用电磁搅拌器，此类电磁搅拌器在连铸机中应用，促使钢液温度始终保持在中间包液相温度的10~25℃范围内，在应用范围较广，无论是投资还是成本都远远小于等离子加热方式，二次冶金效果较为可观。

1.电磁搅拌工艺对于连铸工艺的影响电磁搅拌装置的应用，铸坯可以获得中心较宽的等轴晶带，对于改善中心偏析和中心疏松等问题效果显著。

电磁搅拌技术在连铸生产中的应用

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
搅拌则引起保护渣卷入，而导致铸坯内部裂纹从指数增大。因此，采用适宜的搅拌强度是保证高
栏目编辑：陈振华
ｌ一
一
第２卷２１年第４总第１４）９０１期（５期
质量的重要指标。在连铸中碳钢及高硅钢时采用适当强度的结晶器电磁搅拌，以大幅度地去除皮下夹杂物及可减少铸坯表面裂纹。图２表示了在高碳钢大方坯连铸中采用结晶器的电磁搅拌减少铸坯裂纹的效
（）２由于采用结晶器电磁搅拌可生成良好的结晶组织，而可以适当地增加钢水的过热度，从这样可以放宽浇铸操作条件并利于稳定浇注作业。（）３由于铸坯的初期凝固在结晶器内进行，所以采用结晶器内的电磁搅拌，可将被铸坯表面和表层下部非金属夹杂物和气泡排除。（）４由于结晶器内的钢水被搅拌，使与钢水相接触的连铸保护渣经常更新，这样可使上浮分离的夹杂物很容易被保护渣吸收。电磁搅拌不仅减少了铸坯表层中的夹杂物数量，而且也减少了铸坯断面上的夹杂物含量。（）少非金属夹杂物、少产品表面裂纹。５减减连铸生产低碳铝镇静钢时，由于钢水的氧含量高，从而钢水中的非金属夹杂物含量也较高，在产品最终进行冶金加工时，易产生表面裂纹。在低容碳铝镇静钢连铸中采用结晶器电磁搅拌，够显能著去除非金属夹杂物，尤其是对去除铸坯表层的大颗粒夹杂物效果特别显著。图１Ｍ一为搅拌对裂纹的影响曲线，图ｌ从中可以看出将３０ｍ× ０ｍ４０ｍ连铸坯经粗轧成为１５０ｍｍｍ方坯时距方坯表１面不同深度的裂纹指数，可以看出采用适宜的搅拌强度，可使裂纹指数稳定在低水平上，而过度的

连铸电磁搅拌

结构：如下图
2.3 电磁搅拌器的结构及原理
2.3 电磁搅拌器的结构及原理
(2) 线性电磁搅拌器
原理：线性搅拌器则相当于直线电动机，即定子铁芯上的绕组通交流电，在磁极间激发行波磁场，行波磁场在铸坯钢液内产生感应电流，从而在铸坯内产生电磁力矩，形成线性搅拌。一般地，线性电磁搅拌的行波磁场方向平行于铸坯的宽面方向。
2.1 连铸过程电磁搅拌技术简介
在钢的连铸过程中，电磁搅拌因其具有不接触钢液而在钢液中产生搅拌作用的优点，成为继浸入式水口、保护浇注等之后最重要发展的连铸技术之一，受到广泛的关注和应用。
连铸电磁搅拌技术是指在连铸过程中，通过在连铸机的不同位置处安装不同型式的电磁搅拌，利用所产生的电磁力强化铸坯内钢液的流动，从而改善钢液凝固过程中的流动、传热和传质条件，以改善连铸坯质量的电磁冶金技术。
辊式搅拌器外观
三环式
双蝶式
。
2.4 连铸过程电磁搅拌的冶金作用
连铸过程电磁搅拌对铸坯质量产生以下影响：
• 铸坯内部质量和均质性的改善; • 铸坯表面及皮下质量的改善; • 减轻中心偏析;如下图，有三种绕线方式，分别为迭绕式、凸极形、套圈形。
迭绕式电磁搅拌器图
凸极形电磁搅拌器
套圈形电磁搅拌器
2.3 电磁搅拌器的结构及原理
(2) 线性电磁搅拌器
用于板坯连铸二冷搅拌的线性搅拌器通常有辊内、辊后和辊间等不同安装位置，如下图，辊式搅拌器的外观如右图(上)，搅拌形式有三环式和双蝶式两种，如右图(下)。
M-EMS S-EMS F-EMS
组合搅拌
2.3 电磁搅拌器的结构及原理
(1) 旋转磁场式电磁搅拌器
原理：旋转磁场式电磁搅拌器的工作原理类似于交流电动机。通三相交流电（有时采用两相供电），在磁极间产生旋转磁场，旋转磁场在铸坯钢液内产生感应电流，进而在钢液内产生旋转力矩，使钢液产生旋转运动。

板坯连铸机结晶器内电磁搅拌技术

板坯连铸机结晶器内电磁搅拌技术摘要：连铸电磁搅拌技术在冶金工业中的应用可以提高钢坯的质量，降低成本消耗，提高连铸钢的等级，降低了芯部收缩，避免了芯部偏聚，改善了铸锭内等轴晶粒。

因此，将电磁搅拌技术引入到炼钢生产中，将大大提升炼钢产品的品质，为炼钢工业带来新的生机。

今后，工业计算机控制技术将与连铸电磁搅拌技术、冶金技术、信息技术等相融合，开拓冶金产业发展新方向，逐渐实现了电磁搅拌的可视化和自动化。

同时，要充分利用新设备和新技术，大力研发新设备和新技术，以增加产品的技术含量和产品的使用效率；节能减排，节能增效，高质量钢铁产品的产量不断增加，为中国钢铁行业与国际接轨做出了重要贡献。

关键词：板坯连铸机；结晶器；电磁搅拌技术引言连铸坯的中心偏析、夹杂物和中心收缩是连铸坯的关键问题，严重影响连铸坯的内部质量。

电磁搅拌是最常用的连铸技术，它可以通过电磁力优化和消除模具中钢水的过热。

电磁搅拌后，坯料的等轴晶粒率显著提高，使坯料固化良好，提高了产品性能。

本发明可以有效地解决连铸坯的中心收缩和清洁度问题。

1结晶器电磁搅拌及连铸坯概述连铸坯是由钢水通过连铸机制成的坯段。

连铸技术可以简化从钢水到钢坯的整个生产过程，而无需连铸。

因此，连铸坯具有生产成本低、金属获取率高、劳动条件好等一系列优点。

目前，连铸坯已成为轧制生产的重要原料。

但是连铸坯也存在一些缺陷。

例如，一般孔隙率、中心孔隙率、一般点偏析、皮下气泡、铸锭偏析、边缘偏析、内部气泡、残余收缩、剥落、白点、轴向晶体裂纹、非金属夹杂物和芯部裂纹。

在低倍率检查中，可能会出现中心气孔、收缩、中心偏析、表面角裂纹和表面边缘裂纹等缺陷。

电磁搅拌是通过在铸坯液空腔中产生的电磁力来强化钢液在空腔中的移动，进而强化了钢液的传热、对流和传质，进而实现对铸坯的凝结进程的控制，这对改善铸坯的品质具有重要的意义。

目前，模具电磁搅拌是最常见的设备，适用于各种连铸机。

它可以改善钢坯的表面质量，细化晶粒尺寸，减少钢坯的夹杂物和中心孔隙率。

电磁搅拌器在连铸上的优势与展望

电磁搅拌器在连铸上的优势与展望目前，电磁技术在钢铁生产流程中得到了广泛的应用，特别是在连续铸钢领域，突出表现为成熟技术的推广应用与新技术的开发和工业化。

连铸领域的电磁技术主要有：电磁搅拌、电磁制动、电磁铸造与软接触等。

电磁搅拌技术1952年，首先在连铸机结晶器下方安装了试验性的电磁搅拌装置。

二十世纪70年代以来，随着连铸技术的不断发展，连铸钢种的不断扩大，电磁搅拌技术已越来越受到人们的重视。

连铸过程采用电磁搅拌的主要作用是提高连铸坯的质量，例如去除夹杂物、消除皮下气泡、减轻中心偏析、提高连铸坯的等轴晶率。

因此，在浇铸断面较大的铸坯如大方坯、大板坯以及浇铸质量要求较高或易出现质量问题的钢种时，电磁搅拌技术便成为首选。

按照搅拌的位置不同，连铸电磁搅拌可分为结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷区电磁搅拌(s-EMS)、凝固末端电磁搅拌(F—EMS)。

目前，方坯连铸应用较多的是结晶器电磁搅拌，有时为进一步提高质量，增加凝固末端电磁搅拌，即结晶器与凝固末端联合搅拌。

板坯连铸应用较多的是二冷区电磁搅拌。

近年来，板坯结晶器电磁搅拌技术的应用逐渐为各国钢铁企业所重视，特别是日本在这方面的开发与应用十分活跃。

我国连铸电磁搅拌技术的研究始于上世纪70年代，当时以自主开发为主。

从80年代中期开始，我国在引进特殊钢连铸机和板坯连铸机的同时，先后引进了不同位置和不同类型的电磁搅拌装置。

经过20多年的研究、开发与消化吸收，我国在电磁搅拌技术领域取得了长足的进步，目前已经完全能够承担搅拌器的设计、制造与工业应用，只是线圈导线外层缠绕的防水绝缘膜仍需从国外进口。

国内电磁搅拌器的生产厂家现在也处于激烈竞争的状态中，并与国外厂商争夺国内的搅拌器市场。

总体来说，电磁搅拌在电磁连铸技术领域中发展最为成熟，应用也最为广泛。

目前存在的主要问题是如何进一步提高电磁搅拌器线圈的使用寿命。

搅拌器在运行时线圈发热，需要循环水来冷却，由于循环水长时间的浸泡与冲刷，线圈表面的防水膜与绝缘膜会逐渐老化而失效，造成线圈的绝缘性能下降而产生漏电。

电磁搅拌在钢水连铸中的应用

电磁技术在连铸中的应用摘要：介绍了电磁技术的产生及发展,以及电磁技术在连铸过程中的应用,包括电磁搅拌、电磁制动、软接触电磁连铸技术，总结了前人的研究，分析了电磁连铸的优点与不足，以便连铸工作者们参考。

关键词：电磁搅拌连铸1 前言19世纪以来，钢铁工业出现了最重要的三大技术，连续铸钢就是其一。

连续铸钢工艺的出现带来了节能降耗，降低生产成本，减轻环境负荷，提高金属收得率，实现连铸连轧短流程生产工艺，还能净化钢液、改善铸坯的组织、细化晶粒、提高钢材成品的质量[1-2]。

目前世界上先进国家的钢铁连铸比几乎达到的100%，我国的钢铁企业总体连铸比也达到了95%以上[3]。

刚成形的连铸坯要喷水冷却，在运动过程中具有很长的液相穴凝固过程，受钢水运动和传热两个基本物理现象所控制。

液相穴钢水对流运动对减轻成分偏析、改善凝固组织和消除过热度有重大影响[4]。

对钢材质量要求日益严格的今天，炼钢技术也日益提高,作为提高钢材生产率的辅助手段，可以控制钢液流动状态的电磁力在冶金中得到越来越广泛的应用[5]。

电磁流体力学(MHD)是电磁冶金理论的基础，它的发展，带动了电磁连铸技术在冶金工业中的应用和发展。

电磁搅拌最早应用于钢铁的连铸工艺中[6]，主要是由于熔融金属是电的良导体，在磁场和电流作用下，金属熔体产生电磁力，利用电磁力就可以对熔融金属进行非接触性搅拌、传输和形状控制。

电磁冶金技术具有能量的高密度性和清洁性、优越的响应性和可控性、易于自动化以及能量利用率高等特点，被广泛地应用于冶炼、精炼、铸造、连铸、钢水的检测等领域，并已在许多领域取得了重大进展[7]。

在冶金中应用电磁场力，一是应用电磁感应热，如熔炼金属;二是应用其搅拌力以改善材料的性能[8-9]。

2 电磁搅拌2.1 电磁搅拌简介电作用产生电磁力，该电磁力推动钢水运动，从而控制铸坯的凝固过程，达到增大等磁搅拌的实质是借助借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动[10]。

连铸方坯质量控制的若干问题

上海新中连铸技术工程公司
连铸坯产品的质量必须要从连铸机设计时开始抓起. 一、连铸坯产品的质量必须要从连铸机设计时开始抓起 1.1 连铸机的设计应先决定产品大纲.(生产钢种及断面规格)。 1.2 确定铸机机型,弧型半径及流数.，必须保证炉机匹配及合理的浇注时间。 1.3 确定浇注工艺及按工艺要求确定配套设施。 1.4 铸机的结构选择将对产品质量有长期及深远的影响.(例举结晶器的结构,振动的结构,二冷及导向装置的弧度保证,拉矫机的精度等对铸坯质量的影响）（图1—1）
• 合适的浇铸温度是顺利连铸的前提。 • 合适的浇铸温度又是获得良好铸坯质量的基础。
上海新中连铸技术工程公司
2.1.1 连铸钢水温度控制必须追朔到对出钢温度的控制。 2.1.2 连铸浇注温度（即中间包钢液温度）的确定，以 t浇注表示： t浇注 = t1 + △t浇注 t1: 不同钢种的液相线温度。 △t浇注：连铸所期望的中间包内钢水适宜的过热度。 2.1.3 出钢温度的控制及过程温降的分析 (1) 影响出钢温度的因素。
上海新中连铸技术工程公司
上海新中连铸技术工程公司
3 .2 拉矫机形式选择 • 一点矫直 • 多点矫直 • 连续矫直
。
上海新中连铸技术工程公司
上海新中连铸技术工程公司
3 .3电磁搅拌的选择 3.3.1电磁搅拌的形式按安装位置分： • 结晶器电磁搅拌 • 二冷电磁搅拌 • 凝固末端电磁搅拌按电磁搅拌器线圈的结构形式分： • 旋转磁场电磁搅拌 • 行波磁场电磁搅拌· • 螺旋磁场电磁搅拌.
上海新中连铸技术工程公司
三、连铸工艺技术对铸坯质量的影响。连铸工艺技术对铸坯质量的影响。连铸工艺技术对铸坯质量的影响结晶器液面的控制,振动参数的选择,拉速及冷却速度的配合对铸坯质量的影响,结晶器倒锥度的合理选择,二次冷却强度的控制及喷嘴的布置,铸坯的冷却等，这些都是连铸机工艺设计应注意的问题。 3.1结晶器设计中应注意的问题 3.1.1 结晶器铜管材质的问题 3.1.2 结晶器锥度的选择 • 多锥度结晶器。 • 抛物线锥度（或连续锥度）结晶器。 • Danam结晶器。 • Convex结晶器。 • Diamold结晶器。