连铸电磁搅拌

连铸电磁搅拌

1.引言

连铸技术是金属冶炼和加工过程中的重要环节,其目的是将高温熔融的金属连续不断地浇注成所需形状的固体金属件。在连铸过程中,为了提高铸坯的质量和产量,人们引入了多种冶金技术和工艺,其中连铸电磁搅拌是近年来发展起来的一项重要技术。

2.电磁搅拌技术原理

电磁搅拌技术是一种利用磁场力对金属熔体进行非接触式、低能耗的强化搅拌技术。在连铸过程中,通过在钢水注入结晶器的过程中施加一个适当的磁场,使钢水在磁场的作用下产生旋转或流动,从而实现钢水的均匀混合和传热。这种技术的应用可以显著提高铸坯的内部质量和表面质量,减少铸坯的缺陷和裂纹,从而提高了产品的成品率和力学性能。

3.连铸电磁搅拌的应用

连铸电磁搅拌技术在多种金属材料的连铸过程中得到了广泛应用,如钢铁、铜、铝等。在钢铁行业,连铸电磁搅拌技术主要用于提高方坯、板坯和圆坯的质量和产量。通过对方坯进行电磁搅拌,可以显著减少中心疏松和偏析,提高其力学性能;对板坯进行电磁搅拌,可以提高其表面质量和尺寸精度;对圆坯进行电磁搅拌,可以提高其内部质量和生产效率。

在铜、铝行业,连铸电磁搅拌技术也得到了广泛应用。例如,对铜合金进行电磁搅拌可以显著提高其成分均匀性和力学性能;对铝合金进行电磁搅拌可以改善其组织结构和力学性能,从而提高其抗拉强度和延伸率。

4.经济效益与社会效益

连铸电磁搅拌技术的应用可以带来显著的经济效益和社会效益。首先,通过提高铸坯的质量和产量,可以减少产品的废品率和生产成本,提高企业的经济效益。其次,连铸电磁搅拌技术的应用可以显著降低能耗和减少环境污染,从而提高了企业的环保水平和社会形象。此外,连铸电磁搅拌技术的应用还可以提高生产效率和生产能力,从而为企业创造更多的商业机会和竞争优势。

5.结论

连铸电磁搅拌技术是一种重要的冶金技术,其在提高铸坯质量和产量、降低能耗和环境污染等方面具有显著的优势。随着技术的不断发展和完善,连铸电磁搅拌技术的应用范围和效果将不断扩大和提高。未来,我们需要进一步研究和探索连铸电磁搅拌技术的原理和应用,以推动其在更多领域的应用和发展。

6.展望与未来研究方向

随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,连铸电磁搅拌技术的研究和应用将面临更多的挑战和机遇。未来研究的方向包括:进一步研究和优化电磁场的设计和施加方式,以提高搅拌效果和减少能耗;研究和探索不同金属材料在电磁搅拌作用下的组织演变规律和机理;研究电磁搅拌技术在新型金属材料制备中的应用;研究和开发具有自主知识产权的连铸电磁搅拌技术和设备等。通过这些研究和发展,我们相信连铸电磁搅拌技术将为冶金工业和其他相关领域的发展做出更大的贡献。

1连铸与电磁搅拌理论

1 连铸与电磁搅拌理论 随着用户对钢材质量提出越来越高的要求,使得提高铸坯质量成为连铸生产中的首要问题。铸坯内部质量在很大程度上取决于铸坯内部是否呈现均匀而致密的等轴晶凝固组织。但是在连铸坯实际凝固过程中,由于钢水冷却速度很快,造成铸坯凝固时柱状晶的发展,往往产生“搭桥”现象,带来缩孔偏析、疏松、夹杂物聚集等缺陷。 由于电磁场的作用具有非接触的特点,特别适合于高温钢水这种特殊场合,连铸机的电磁搅拌(electromagnetic stirring:ems)技术随之应运而生,它可以显著改善铸坯质量,因此在国内外受到高度重视并得到快速发展与广泛应用。目前,炼钢厂连铸机电磁搅拌装置已经成为冶炼高性能品种钢水必不可少的设备。 电磁搅拌的工作原理基于电磁感应定律,载流导体处于磁场中就要受到电磁力的作用而发生运动。就此而言,电磁搅拌的工作原理和异步电机相同, 搅拌器相当于电机的定子,钢水相当于电机的转子。由电磁搅拌器的线圈绕组产生旋转磁场,在导电的钢水中产生感应电流,感应电流与磁场作用产生电磁力,对钢水起到了搅拌作用。连铸电磁搅拌的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力来强化钢水的运动。带有电磁搅拌器的结晶器结构形式如图1所示。 2 电磁搅拌对电源的特殊要求 电磁搅拌系统由两大部分组成:电磁搅拌器和变频电源。 钢水之所以能被搅拌,是由于搅拌器线圈激发的交变磁场穿透到铸坯的钢水内,在其中产生感应电流,感应电流与磁场相互作用产生电磁力,电磁力作用在钢水体积元上,从而推动钢水运动。其中感生电磁力与电流强度的平方成正比。电流越大,中心磁感应强度越高。一般情况下,结晶区电磁搅拌器要求中心磁感应强度幅值>500gs;为保证达到磁感应强度要求,必须要有足够大的电流。这就要求变频电源必须能够长时间提供大电流,通常要在达到400a以上。 电磁搅拌器作用在钢水中的电磁力和钢水搅拌的速度不仅与电流强度有关,而且受电源频率的影响很大。频率的选择主要和结晶器铜管的导磁率、厚度、断面等因素密切相关,它们不仅影响最大电磁力的量值,选择不当还会弱化搅拌功率。一般情况下,为了保证磁场的穿透效果,最佳搅拌频率在1-8hz之间。一般铸坯断面大、结晶器铜管厚的电源频率取低一点;断面小、铜管薄的电源频率取高一点。 由于大电流和钢水的热效应,搅拌器线圈温度较高,为了散热,搅拌器浸泡在冷却水中,这就要求搅拌器线圈的绝缘要很高,进而造成搅拌器线圈造价不菲。为了尽可能延长搅拌器的使用寿命,变频电源要采用低电压、大电流的设计原则,并要有平滑的输出波形,以防止输出电压中的高压峰值对线圈绝缘造成破坏。 综上所述,电磁搅拌配套的变频电源要能够在低电压、低频率、大电流的情况下长时间可靠工作,对电磁搅拌器要提供必要的保护。另外,通常情况下,连铸机启用电磁搅拌时,会有多台大功率变频电源同时工作,这就要考虑避免对电网产生有害影响,影响其它用电设备的正常运行。 3 vacon变频器适于电磁搅拌使用的特点 电磁搅拌电源基本可以分为两类:一是采用分立元件,配合plc或单片机、工控机,组成变频电源;二是采用改装通用型变频器的方法。 很多电源厂家通过攻关,研制出了采用分立元件的变频电源,但是由于国内电力电子技术和产品工艺相对落后,只能采用通用型控制芯片和电子技术,难以制造出高性能的交-直-交模式的专用电源;同时因为元件数目多,而生产没有规模,制造厂缺乏严格的质量控制手段,这种电源的可靠性比大规模生产的通用型变频器要低,故障率偏高,且在出现问题时不易查找到准确的故障点。 采用改装通用型变频器的方法与采用分立元件组装相比,电源的可靠性要高很多,但并不是每一种变频器都适合用来改装。这主要是因为通用型变频器是为控制交流电机而设计的,并不适于用作电磁搅拌电源。 vacon公司的nxp系列变频器,与同类变频器相比较,更为适合改装成电磁搅拌用的变频电源。

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。在神户钢铁公司的加古川厂,开发应用了线性马达型电磁搅拌器来控制结晶器内钢水流动的工艺。日本住友金属工业公司也相继提出并采用了静磁场通电型电磁搅拌技术,用作板坯二冷区的电磁搅拌。日本川崎公司也和瑞典ASEA公司共同开发了新的搅拌技术,并在川崎公司水岛钢铁厂的5号板坯连铸机上进行了实验,收到了良好的冶金效果。 国内连铸电磁搅拌技术的应用比国外相对较晚。自1986年武钢公司从联邦德国引进ORC.1600型电磁搅拌装置(EMS)安装在二炼钢三号铸机的二冷段,用于改善连铸板坯的宏观组织,增加等轴晶率,减少铸坯中心偏析疏松及铸坯内裂等缺陷,以期实现改善钢坯质量,扩大浇铸品种的目的才开始了我国电磁搅拌技术的工业应用。最初只在少数钢铁厂采用电磁搅拌技术如:重庆三厂、洛钢、

连铸电磁搅拌

连铸电磁搅拌 1.引言 连铸技术是金属冶炼和加工过程中的重要环节,其目的是将高温熔融的金属连续不断地浇注成所需形状的固体金属件。在连铸过程中,为了提高铸坯的质量和产量,人们引入了多种冶金技术和工艺,其中连铸电磁搅拌是近年来发展起来的一项重要技术。 2.电磁搅拌技术原理 电磁搅拌技术是一种利用磁场力对金属熔体进行非接触式、低能耗的强化搅拌技术。在连铸过程中,通过在钢水注入结晶器的过程中施加一个适当的磁场,使钢水在磁场的作用下产生旋转或流动,从而实现钢水的均匀混合和传热。这种技术的应用可以显著提高铸坯的内部质量和表面质量,减少铸坯的缺陷和裂纹,从而提高了产品的成品率和力学性能。 3.连铸电磁搅拌的应用 连铸电磁搅拌技术在多种金属材料的连铸过程中得到了广泛应用,如钢铁、铜、铝等。在钢铁行业,连铸电磁搅拌技术主要用于提高方坯、板坯和圆坯的质量和产量。通过对方坯进行电磁搅拌,可以显著减少中心疏松和偏析,提高其力学性能;对板坯进行电磁搅拌,可以提高其表面质量和尺寸精度;对圆坯进行电磁搅拌,可以提高其内部质量和生产效率。 在铜、铝行业,连铸电磁搅拌技术也得到了广泛应用。例如,对铜合金进行电磁搅拌可以显著提高其成分均匀性和力学性能;对铝合金进行电磁搅拌可以改善其组织结构和力学性能,从而提高其抗拉强度和延伸率。 4.经济效益与社会效益

连铸电磁搅拌技术的应用可以带来显著的经济效益和社会效益。首先,通过提高铸坯的质量和产量,可以减少产品的废品率和生产成本,提高企业的经济效益。其次,连铸电磁搅拌技术的应用可以显著降低能耗和减少环境污染,从而提高了企业的环保水平和社会形象。此外,连铸电磁搅拌技术的应用还可以提高生产效率和生产能力,从而为企业创造更多的商业机会和竞争优势。 5.结论 连铸电磁搅拌技术是一种重要的冶金技术,其在提高铸坯质量和产量、降低能耗和环境污染等方面具有显著的优势。随着技术的不断发展和完善,连铸电磁搅拌技术的应用范围和效果将不断扩大和提高。未来,我们需要进一步研究和探索连铸电磁搅拌技术的原理和应用,以推动其在更多领域的应用和发展。 6.展望与未来研究方向 随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,连铸电磁搅拌技术的研究和应用将面临更多的挑战和机遇。未来研究的方向包括:进一步研究和优化电磁场的设计和施加方式,以提高搅拌效果和减少能耗;研究和探索不同金属材料在电磁搅拌作用下的组织演变规律和机理;研究电磁搅拌技术在新型金属材料制备中的应用;研究和开发具有自主知识产权的连铸电磁搅拌技术和设备等。通过这些研究和发展,我们相信连铸电磁搅拌技术将为冶金工业和其他相关领域的发展做出更大的贡献。

电磁搅拌技术在炼钢连铸机中的应用技术

电磁搅拌技术在炼钢连铸机中的应用技术 随着社会经济与科学技术不断的发展与完善,对连铸坯的质量提出了更高要求。最近几年,建筑行业得到迅猛发展,人们越来越重视连铸坯的质量。电磁搅拌技术在建筑领域中的应用进一步提高了连铸坯的质量,并且对于降低杂物质量和促进成分融合具有至关重要的作用。磁场相互作用产生电磁力,对钢水起到搅拌作用。是通过恒定磁场与运动的导电钢水相互作用,在钢水中产生感应电流,感应电流与磁场相互作用产生电磁力,此电磁力的方向恰好与钢水的运动方向相反,对钢水起制动作用,因此这种搅拌被称为电磁制动。文章从多个角度就电磁搅拌技术在炼钢连铸机中的应用进行探究。 标签:电磁搅拌技术;连铸机;应用技术 随着钢管连铸生产需求不断增加,我国对电磁搅拌连铸工艺的理论研究与实践研究不断加大,并且在各个领域中得到广泛应用。超纯净钢的开发与应用对铸坯的质量与凝固组织提出了更严格的要求,电磁搅拌技术以其独特被广泛应用,对社会生产生活以及社会经济发展具有积极的促进作用。 1、电磁搅拌技术原理 电磁搅拌的工作原理主要是依靠磁场,也就是说当电流变化时,线性感应电机的磁极和另一个极点会产生相同的电磁力,然后开始以恒定角速度切断熔金属,熔体内就会产生相应的感应电流。当前我国对电磁搅拌技术的理论研究与实践研究还不够成熟,由于多方面因素限制在生产过程中还存在一些问题,并没有发挥出应有的效能。从本质上来说,电磁搅拌技术就是使用电磁力迫使熔融金属产生平稳移动,减少外界因素对电磁场的影响。同时使凝固过程熔熔金属的温度与浓度保持均匀,如果在凝固过程中受到其他因素影响或者操作失误等原因导致熔融金属浓度与温度都不符合相应要求,则就降低凝固过程的形核功和临界核半径。只有保持熔融金属浓度与温度均匀化,才可以增加等轴晶的数量,最终实现晶粒细化的目的。根据磁场的工作形式,电磁搅拌可以分为直线型与旋转型,结合生产实际情况与生产需求,使用不同的电磁搅拌形式,从根本上保证铸坯内外部分的质量,一般情况下,直线型电磁搅拌磁场方向与坯材表面的宽度保持水平,也就是说在铁芯的定子绕组上连接交流电,通过金属液产生感应电流与电磁转矩,进而提高铸坯质量。 2、电磁制动的问题分析 随着科学技术与社会经济的飞速发展,对建筑行业的可持续发展提供了积极的推动力。随着社会生产生活对钢铁需求越来越多,对钢质量提出了更严格要求。钢水流动方式是保证钢质量的关键,也就是提高钢质量的重要内容,为了保证钢质量符合生产相应要求,必须采用内钢水的流动模式,这是目前保证板坯质量的最佳模式。由于在生产实践中会消耗大量的人力与物力,并且还需要强大的资金做支持,内钢水的流动模式可以简化生产流程,提高工作效率,但是对操作

方坯连铸结晶器电磁搅拌的研究与应用

方坯连铸结晶器电磁搅拌的研究与应用 王琪张兴利梁新维赵彻栗金刚 (河北钢铁集团承德分公司技术中心) 摘要:通过在承钢八流方坯连铸机上进行工业试验,系统的研究了结晶器电磁搅拌对连铸坯缩孔、中心偏析和纯净度的影响。通过试验的逐步摸索,对电磁搅拌工艺参数逐步优化,明显改善了连铸坯质量。 关键词:结晶器电磁搅拌、连铸、铸坯质量 1前言 连铸坯的中心缩孔、中心偏析以及夹杂物等问题一直是影响铸坯内部质量的严重缺陷。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。根据电磁搅拌的位置可分为结晶器电磁搅拌(M一EMS)、二冷电磁搅拌(S一EMS) 和凝固末端电磁搅拌(F一EMS)。承钢炼钢厂于2006年引进结晶器电磁搅拌技术,通过在八流方坯连铸机上的使用,研究了结晶器电磁搅拌对连铸坯中心缩孔、中心偏析以及纯净度的影响,并对电磁搅拌参数进行了优化,使得连铸坯质量得到改善,满足了生产高质量品种钢的要求。 2试验方案及方法 表1 连铸机主要技术参数 2.1试验方案 生产工艺流程:100t提钒转炉→100t炼钢转炉→110t LF精炼炉→八机八流方坯连铸机。 试验钢种为45钢,采用电磁搅拌和不采用电磁搅拌进行对比试验,研究铸坯缩孔、中心偏析及组织的变化。通过改变电磁搅拌参数,对比不同参数下对铸坯质量的影响。 2.2试验方法 (1)在连铸机电磁搅拌结晶器各流上分别采用不同参数的电磁搅拌和不采用电磁搅拌,在不同的温度、拉速下截取铸坯试样。 (2)对截取的铸坯试样进行切割、车铣、磨光、酸洗,做低倍检验,研究电磁搅拌对缩孔、偏析等铸坯质量的影响。

(3)对铸坯试样做化学成分分析。 (4)对铸坯试样做夹杂物分析。 3 试验结果和分析 试验钢种为45,试验炉次中间包过热度15℃~40℃,拉速1.7m/min~2.0m/min,结晶器进出水温差4.8℃~6.9℃,电磁搅拌工艺参数见表2 表2 承钢5#连铸机生产试验钢的结晶器电磁搅拌器生产技术工艺参数 3.1 铸坯低倍检验分析结果见表3 表3 有电磁搅拌铸坯的低倍检验评级结果 后面的数字代表有无电磁搅拌,1代表有电磁搅拌,2代表无电磁搅拌。 3.1.1 结晶器电磁搅拌对缩孔的影响 由表3可以看出,使用电磁搅拌对改善铸坯缩孔缺陷有明显效果。在同一频率下,随着电磁搅拌强度

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℃

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。一般情况下,为了避免影响自动液位控制装置的使用,通常安装在 模具的下部。电磁搅拌在结晶器中的作用如下:首先,提高钢坯的表面质量。坯 料的表面在模具下固化。搅拌器可以放置在模具的弯月面上,以便在凝固开始前“清洁”坯料表面。其次,提高钢坯的内部质量。它可以增加等轴晶面积,细化 晶粒尺寸,减少中心孔隙率,减少中心偏析,甚至消除白带现象。在使用模具电 磁搅拌时,应注意以下几点:首先,模具粉末可能会缠绕在它们之间,导致坯料 中有更多的夹杂物。在结晶器中进行电磁搅拌可以有效地提高钢坯的质量,提高 搅拌强度效果更显著。但也有必要将强度控制在一个固定的范围内。如果强度过高,会导致坯料中出现夹杂物结晶器粉末,从而增加夹杂物的数量,并产生负面 影响。同时,电磁搅拌也是影响模具液位检测效果的直接因素。目前,为了解决 这一问题,人们广泛使用减少搅拌线圈的安装位置,但这也限制了电磁搅拌在模 具中的冶金效果,难以通过电磁搅拌改善高碳钢的中心碳偏析。尽管模具中的电 磁搅拌可以大大降低中心偏析的偏差和峰值,但中心偏析的平均值没有明显变化。因此,很难通过电磁搅拌从根本上改善模具中碳的中心偏析。 2连铸电磁搅拌的分类 1)连铸电磁搅拌可分为结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二次冷却电磁搅拌(S-EMS)、端部电磁搅拌(F-EMS)及其组合。在这三种混合形式中,M-EMS是提高 板坯质量最有效的方法。S-mes是最早发明的搅动形式。随着连铸技术的发展, 仅使用S-EMS或者M-EMS已经不足以满足高质量产品中的要求。在生产中,经常 采用结晶器、二次冷却区和凝固终点的混合搅拌方法。 2)结晶器电磁搅拌的分类 (1)根据钢的流动方向,连铸电磁搅拌可分为旋转搅拌、线性搅拌和螺旋 搅拌。方形、圆形和异形钢坯采用旋转搅拌,而长宽比较大的板坯和矩形钢坯采 用线性电磁搅拌。

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。

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。第二,改善铸坯内部质量。它能够改善等轴晶区,细化晶粒度,减少中心疏松,降低中心偏析,甚至在试样上不存在白亮带现象。在使用结晶器电磁搅拌时应注意以下几点内容:第一,结晶器保护渣有可能卷入其中,从而导致铸坯的夹杂物更多。结晶器电磁搅拌可以有效改善铸坯的质量,搅拌时强度增大,效果就会更加显著。但也要控制强度在一个固定的范围内,若强度过大就会导致铸坯中有结晶器保护渣卷入,进而使得夹杂物增多,起到反作用。与此同时,电磁搅拌还是结晶器液面的检测效果的直接影响因素,目前普遍采取降低搅拌线圈安装位置来解决这一问题,不过也限制了结晶器电磁搅拌的冶金作用;第二,结晶器电磁搅拌难以改善高碳钢的中心碳偏析。结晶器电磁搅拌虽然能够大大降低中心偏析的偏差值与峰值,但中心偏析的平均值没有很大变化。因此,仅采用结晶器电磁搅拌很难使碳的中心偏析得到根本改善[1]。 二、连铸机电磁搅拌实验 选用宝钢圆坯连铸机进行实验,所选连铸机相关参数为:弧形连铸机,弯曲半径十米,浇铸断面分别为53毫米、78毫米、60毫米,冶金长度17.35米,结晶器高度780毫米。中心缩孔影响实验选用St45连铸圆坯,将中心缩孔进行等级分类,没有缩孔设为0级,以此次序进行排列。中心偏析影响实验选用82B高碳钢连铸方坯,在实验铸坯中选取头坯、中间坯及尾坯作为样品,对其进行化学成分分析。由于钢是合金(主要是铁和碳),它的熔化温度是一个范围进行的,即由开始熔化温度和熔化终了温度组成。其中,开始熔化的温度就是固相温度,在此温度以下钢为固体。熔化终了的温度就是液相温度,在此温度以上钢为液体状态。在连铸工艺中还可加入钢水过热度控制。首先,尽可能减少包钢过程温降;其次,稳定炼钢操作;最后,加强生产调度。在此基础上与电磁搅拌相结合。电磁搅拌的工作原理为:首先,依据电磁感应定律,闭回路内的磁通量发生变化时闭合回路将产生感应电动势。电磁搅拌器产生的交变电磁场(B),在围绕导电的

结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响

结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响 摘要:随着连铸技术的应用与发展,连铸坯的质量越来越受到重视,特别是 由于用户对钢材质量越来越高的要求及国际市场的激烈竞争,使提高铸坯质量成 为连铸生产中首要的问题,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。连铸的电磁搅拌技术因其能显著改善铸坯质量而在国内外受到重视并得到 发展与广泛应用。基于此,本文主要对结晶器电磁搅拌对连铸坯质量的影响进行 分析探讨。 关键词:结晶器;电磁搅拌;连铸坯质量;影响 前言 电磁搅拌技术对提高连铸坯的等轴晶率、细化凝固组织、改善夹杂物分布并 促进成分均匀化具有重要作用,现今超级钢的开发,要求在现有条件下最大幅度 地提高铸坯的等轴晶率,并使凝固的成分及夹杂物分布更加均匀,充分发挥出电 磁搅拌冶金功能,因此,需要对电磁搅拌提高铸坯等轴晶率、细化及均质化凝固 组织的作用效果和作用机理进行更深入的研究。 1连铸电磁搅拌原理 对电磁搅拌通以三相电源,电磁搅拌内线圈产生一旋转磁场,铸坯在旋转磁 场中切割磁力线产生感生电流,而感生电流在旋转磁场中必然会受电磁力的作用,且电磁力的方向与磁场运行方向一致,始终沿圆周方向运动,这样就推动了铸坯 中的钢液也作圆周运动,从而达到了搅拌钢液的目的。 1.1连铸电磁搅拌的分类 1)连铸电磁搅拌按安装位置可分为结晶器电磁搅拌(M−EMS)、二冷段电磁搅 拌(S−EMS)和末端电磁搅拌(F−EMS)及其相互间的组合。M−EMS是三种搅拌形式中 改善铸坯质量最显著的方法。S−MES是最先发明的一种搅拌形式。随着连铸的发

展,单独使用M−EMS或S−EMS已无法满足高质量产品的要求,生产中多采用结晶器、二冷区和凝固终点联合搅拌方式。 2)结晶器电磁搅拌的分类 (1)结晶器电磁搅拌按安装方式可分为内置式和外置式两种。按电磁感应器的冷却方式可分为传统型外水直冷式、独立冷却外水直冷式及空芯铜管纯水内冷式三种。 (2)连铸电磁搅拌按钢液流动方向可分为旋转型搅拌、线性搅拌和旋转型搅拌与线性搅拌共同作用产生的螺旋型搅拌。旋转型搅拌用于方、圆和异型坯,对于板坯及宽厚比大的矩形坯则采用线性电磁搅拌。 1.2连铸电磁搅拌的冶金效果 安装在不同位置上的电磁搅拌对连铸坯各种缺陷所起到的作用是不同的,见表1。 表1几种电磁搅拌方式的应用范围 1.3连铸电磁搅拌的作用 (1)结晶器电磁搅拌的作用 合适的搅拌能够降低结晶器内钢液的过热度,改善凝固条件,促使夹杂物和气泡的聚集上浮,折断正在成长的柱状晶末端枝晶,这些都有利于提高连铸坯的内外质量. (2)凝固末端电磁搅拌的作用

1号板坯连铸机二冷区电磁搅拌技术

1号板坯连铸机二冷区电磁搅拌技术 在连铸设备正常运行和连铸工艺稳定的前提下,采用二冷区电磁搅拌,借助电磁力强化铸坯中液相穴内未凝固钢液的运动,从而改变钢水凝固过程中的对流、传热和传质过程,使钢液的凝固与铸坯冶金凝固机理相吻合,从而提高铸坯等轴晶率,减轻中心偏析、中心缩孔、中心疏松,改善铸坯内部质量。 板坯连铸机二冷区电磁搅拌要获得良好的冶金效果,搅拌位置、搅拌区有效作用长度和搅拌参数的选择至关重要。而最佳搅拌位置和搅拌区有效作用长度的确定需综合考虑生产钢种、铸坯断面、过热度、拉坯速度、冷却制度、冶金长度和铸机结构等。 11号板坯连铸机二冷区电磁搅拌型式 板坯连铸机二冷区电磁搅拌的型式主要有三种,单边行波磁场型、双边行波磁场型和辊式行波磁场型。单边行波磁场型在内弧侧的支撑辊后面沿拉坯方向布置一台行波磁搅拌器,激发垂直向下或向上的行波磁场,内弧侧钢液由凝固前沿向下或向上流动,外弧侧钢液向上或向下流动,形成单一的环流,环流中心偏向内弧。双边行波磁场型是在内外弧的宽面上沿板宽方向水平布置一对搅拌器,激发方向相同水平行进的磁场,导致钢液沿板宽向一个方向流动,冲击窄面坯壳后分裂成上下两股流动,在有效搅拌区上下各形成一个环流。但上环流区相对下环流区钢液温度高,粘性小,因而上环流区比下环流区要大。辊式行波磁场型,又称电磁搅拌辊型,使用4个搅拌辊在内外弧组成两对,若上下两对搅拌辊的有效搅拌区的流动方向一致,则形成两个蝶形流动;若上下两对搅拌辊的流动方向相反,则在两对辊之间形成一个大的环流,而在上一对辊的上方和下一对辊的下方又各形成一个小环流,3个环流中心的流速为零。板坯连铸机二冷区电磁搅拌三种型式优缺点比较如表1所示。 由表1可看出,电磁搅拌辊型安装灵活,不需改变辊列结构,不

高碳钢连铸结晶器和凝固末端组合电磁搅拌技术

高碳钢连铸结晶器和凝固末端组合电磁搅拌技术 一、方坯连铸电磁搅拌技术的基本知识 连铸是铸坯在强制冷却下在其运动过程中具有很长液相穴的凝固过程,它受钢水对流运动和传热两个基本物理现象所控制。液相穴内钢水对流运 动对消除过热度、凝固组织和成份偏析有重大的影响。而钢水对流的驱动 力来自注流的动能和外力,前者与浇注方式有关,后者则可以在液相穴的 任何位置上外加电磁力即使用电磁搅拌,而后者的影响比前者强得多。 电磁搅拌的实质简单地说是借助在铸坯的液相穴内感生电磁力强化液 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,对改善铸坯质量起了重大的作用,成为连铸技术的重要一环。1.1电磁搅拌的意义 连铸使用电磁搅拌技术的意义在于: ①改善铸坯表面、皮下和内部质量,如: ●减少表面和皮下的气孔、针孔、夹杂物和表面裂纹;●减少中心偏析、V形偏析;●减少中心疏松、缩孔和内裂;②放宽连铸工艺条件,如:●过热度; ●铸机对中要求; ③扩大连铸钢种,如●沸腾钢;●易切钢; ●轴承钢和滚珠钢; 1.2电磁搅拌的模式 ①结晶器电磁搅拌(MoldEMS:MEMS)

●结晶器区域内电磁搅拌(MEMS):采用旋转磁场搅拌器,使钢水产 生旋转运动。●跨于结晶器和足辊的电磁搅拌器(M-IEMS):采用旋转磁 场搅拌器,使钢水产生旋转运动。 ②铸流电磁搅拌器(StrandEMS:SEMS)●结晶器下口电磁搅拌器(SubMoldEMS:SMEMS):采用旋转磁场搅拌器,使钢水产生旋转运动。● 足辊下电磁搅拌(IntinialEMS:IEMS):通常采用旋转磁场搅拌器,使钢 水产生旋转运动。●二冷区电磁搅拌(SecodaryCoolingZoneEMS:SEMS): 采用旋转磁场搅拌器或行波磁场搅拌器,使钢水产生旋转运动或直线运动。在改善白亮带缺陷上,后者比前者好。 ③凝固末端电磁搅拌(FinilSolidificationZone:FEMS)通常采用旋 转磁场搅拌器,使钢水产生旋转运动。 在电磁搅拌技术的发展初期,SEMS占主导地位,随着MEMS开发成功,SEMS已逐渐被MEMS所代替。从目前在线使用情况看,除MEMS外已很少 单独使用SEMS和FEMS。通常SEMS和FEMS与MEMS组合成二段或三段组 合搅拌。 b.二段或三段组合搅拌 根据钢种、铸坯断面和质量要求及EMS的冶金机理,组合方式也是多 种多样的,具体有: 二段组合搅拌:M+S,M+F,S+F,S1+S2等,从在线使用情况看,多 数使用M+F。 三段组合搅拌:M+S+F 图1

凝固末端电磁搅拌技术在苏钢连铸中的应用

凝固末端电磁搅拌技术在苏钢连铸中的应用 电磁搅拌的实质是借助电磁力控制铸坯液相穴中钢水的运动,强化钢水的传热,从而控制凝固过程。合理采用电磁搅拌能有效地细化铸坯晶粒,减少中心偏析和疏松,大大提高等轴晶率,并最终提高铸坯质量。本文概述了2#连铸机末端电磁搅拌系统及其应用过程中需要注意的一些问题。 标签:连铸;电磁搅拌器;自动控制;测量仪表;监控上位机 1 前言 炼钢车间2#连铸机投产后,发现单一使用结晶器搅拌不能获得足够的等轴晶结构,或中心疏松和中心偏析达不到要求。因此增加了末端电磁搅拌系统,它能有效减少铸坯中心偏析和疏松,提高铸坯质量。因此2#连铸机增加末端电磁搅拌系统,使之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。 2 系统构成 该凝固末端电磁搅拌成套装置由凝固末端电磁搅拌器4台、PLC自动控制柜1台、末端变频柜4台、冷却水装置和仪表阀台1套及监控操作工控机1套等构成。系统采用1000kV A、400V三相四线制电源供电,经电源分配柜分为4路送到4台变频柜,经变频柜变频后分别送至4台末端电磁搅拌器,从变频柜至末端电磁搅拌器之间各配有1个中继端子箱,另送一路控制电源至PLC自动控制柜。系统由1台工控机进行上位机监控。 2.1 电磁搅拌器 (1)构造与工作原理。电磁搅拌器主要由外壳和感应器两部分组成,外壳由高性能不锈钢焊接而成,感应器由铁芯和线圈组成。铁芯为环形结构,线圈由空心铜管绕制而成。线圈接成对称的三相“Y”形连接。该电磁搅拌器安装在铸坯二次冷却水末端,正常开浇后,给线圈输入三相电源,从而沿电磁搅拌器内腔圆周方向产生一个旋转磁场作用于铸坯,这样垂直穿过铸坯的磁场对铸坯内的钢液产生作用力,最终达到搅拌铸坯内部钢液的目的。 (2)运行注意事项。运转中,各冷却水绝对不能切断并注意流量计、漏电等系统保护是否工作正常。流量低下或漏电动作切断电源,这时应查明原因并采取措施后方可再接通电源运行。运行过程中冷却水的保障至关重要。因为一个微小的失误都有可能造成电磁搅拌器的损坏。由于搅拌器内部没有温度保护电路,因此必须绝对保证水的质量,因为一个微小的颗粒都有可能堵塞内部管道从而导至线圈温度升高而烧毁。 2.2 自动控制系统

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开展,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缺乏,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,降低生产本钱,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到达的100%,我国的钢铁企业总体连铸比也到达了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根本物理现象所控制。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)是电磁冶金理论的根底,它的开展,带动了电磁连铸技术在冶金工业中的应用和开展。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展非接触性搅拌、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,到达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]。具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水,就在其中产生感应电流,感应电流与当地磁场相互轴晶率,改善铸坯外表、皮下和部质量的目的[4]。 电磁搅拌技术可以大幅度提高钢的清洁度,减小皮下气孔,扩大铸坯的等轴晶区,降低成分偏析和过热度,减少钢水中的夹渣,减轻或消除金属的中心疏松和中心缩孔的现

l连铸电磁搅拌器标准 -回复

l连铸电磁搅拌器标准-回复 什么是连铸电磁搅拌器? 连铸电磁搅拌器是一种应用电磁原理的金属连铸设备,用于提高连铸坯的质量和均匀度。它通过在液态金属中施加电磁力来搅拌金属流动,使得熔融金属的组织更加均匀,非金属夹杂物被搅至铸坯表面,从而提高产品的质量。 连铸电磁搅拌器的原理是什么? 连铸电磁搅拌器通过在导体线圈中通电产生的磁场来实现搅拌作用。当电流通过导体线圈时,产生的磁场作用于熔融金属中的电流,从而产生电磁力。电磁力可以搅动液态金属的流动,并改变其流动方式和速度,使熔融金属更均匀地分布在整个连铸结晶过程中。 连铸电磁搅拌器有哪些优势? 1. 提高产品质量:连铸电磁搅拌器能够将熔融金属中的夹杂物、气泡和其他不均匀物质搅至铸坯表面,从而减少铸坯中的缺陷和气孔,提高产品的质量。 2. 增加连铸速度:连铸电磁搅拌器可以提高铸机的冷却功能,减少结晶

过程中的温度梯度,从而使连铸速度得到提升。 3. 降低能耗:相比传统的机械搅拌方法,连铸电磁搅拌器可以在搅拌效果相当的情况下节约能源,减少设备的运行成本。 4. 减少工艺调整时间:连铸电磁搅拌器能够在连铸过程中实时调节搅拌强度和位置,从而减少停机调整的时间,提高生产效率。 5. 便于自动化控制:连铸电磁搅拌器可以与自动化控制系统配合使用,实现连铸过程的智能化和自动化,提高生产线的管理和控制水平。 连铸电磁搅拌器的使用注意事项: 1. 导体线圈的选择和布置应根据具体连铸设备的特点和要求来确定,确保搅拌力的均匀分布和合适大小。 2. 连铸电磁搅拌器应视具体生产情况进行调整,在不同的连铸条件下,合理选择搅拌强度、频率和时间,以达到最佳的搅拌效果。 3. 在连铸电磁搅拌器工作过程中,应定期检查设备的工作状态、散热情况和线圈的磨损程度,及时进行维护和更换。

连铸生产中的电磁搅拌技术

连铸生产中的电磁搅拌技术 随着连铸技术的应用和发展,连铸坯的质量越来越受到重视。近年来,超纯净钢的开发和应用对铸坯的质量、凝固组织和成分均匀化提出了更高的规定。电磁搅拌技术对提高铸坯的等轴晶率、细化凝固组织、减少夹杂物含量并促进成分均匀化、改善铸坯内部、表面和次表面质量具有重要作用。 1.电磁搅拌的工作原理 电磁搅拌的工作原理十分简朴,如同由两相或三相电流驱动的、能产生交变磁场的线性感应马达。电流发生相变时,磁场从一极到达另一极,并同时产生电磁推力,将液态钢水向磁场运动的方向推动。这样,可以通过电流相位变化来选择方向,也可以通过电流密度和频率来调整推力大小。 2.电磁搅拌装置 2.1电磁搅拌装置的分类 电磁搅拌装置可分为水平旋转搅拌器和线性搅拌器两大类。而线性搅拌器又可细分为垂直、水平线性搅拌器。水平旋转搅拌器围绕铸流设立,其运转象一个异步旋转电机的定子,驱动钢液水平旋转,多用于园坯、方坯和小矩形坯。垂直线性搅拌器靠近铸流侧,其运转象一个线性异步电机的定子,钢水沿垂直方向旋转运动,适合于大断面的矩形坯;水平线性搅拌器安装在铸坯侧,其运转象一个平直定子,在板坯内弧侧熔池内产生水平方向的磁场,推动钢水运动。

2.2电磁搅拌装置的布置 电磁搅拌装置的布置位置有四种∶中间包加热用电磁搅拌(H—EMS)、结晶器电磁搅拌(M—EMS)、冷却段电磁搅拌(S—EMS)和凝固段电磁搅拌(F—EMS)。 H—EMS∶使连铸过程中钢水的过热度保持在30~40摄氏度,其突出特点是运用非金属夹杂物与金属液之间导电性的差异,实现两者的分离。1996年日本川崎制铁水岛厂在浇铸不锈钢时采用了此技术,生产的铸坯总氧含量低于0.001%,比采用传统中间包生产的铸坯减小2倍,夹杂物减少一半,不锈钢热轧和冷轧板卷缺陷减少了60%; M--EMS∶一般安装在结晶器下部,用于减少表面缺陷、皮下夹杂物、针孔和气孔,改善凝固组织,减少表面粗糙度,增长热送率,扩大钢种。适合于冷轧钢、弹簧钢、半镇静钢等钢种的浇铸; S--EMS∶可促进铸坯晶粒细化,一般与M--EMS组合使用。可以增长等轴晶率、减少中心缩孔和疏松,减少中心偏析及内裂,放宽过热度,提高拉速,减少压缩比,适于生产厚板、普板、不锈钢、工具钢等钢种; F--EMS∶一般在浇铸对碳偏析有严格规定的高碳钢时使用,安装在凝固末端附近,可减少中心缩孔和中心偏析,提高拉速,减少压缩比。 板坯连铸机的电磁搅拌装置,可安装在结晶器内或安装在扇形段。安装在扇形段时,可采用单环蝶形搅拌方式,也可以采用双环蝶形搅拌方式。双环搅拌更有助于将顶部高温液态钢水与底部温液态钢水进行较长距离的互换。安装于扇形段的电

连铸电磁搅拌器原理

连铸电磁搅拌器原理 连铸电磁搅拌器是一种应用于连铸过程中的设备,通过电磁力的作用实现对铸坯温度和组织的控制。它的原理是利用电磁感应和电磁力的相互作用,通过在连铸坯内部产生交变磁场,从而搅拌坯内的金属液,使其温度和组织均匀。 连铸电磁搅拌器主要由电磁线圈、电源和控制系统组成。电磁线圈是通过电流产生磁场的装置,通常由多层螺线管组成。电源主要用于提供电流,控制系统则用于控制电磁搅拌器的工作状态。在连铸过程中,电磁线圈通过电流产生的磁场作用于铸坯内的金属液,从而达到搅拌的效果。 具体来说,连铸电磁搅拌器的工作原理如下: 1. 电磁感应:当电流通过电磁线圈时,会在铸坯内产生交变磁场。根据法拉第电磁感应定律,交变磁场会在金属液中产生涡流。 2. 涡流作用:涡流会在金属液中形成环流,这种环流会导致金属液受到电磁力的作用。涡流的强度和方向与金属液的电导率、磁场强度和频率等因素有关。 3. 电磁力作用:涡流受到电磁力的作用,使金属液发生搅拌。电磁力的大小和方向由涡流和磁场的相互作用决定。通过调节电流和频率等参数,可以控制电磁力的大小和方向,从而实现对金属液的搅

拌。 连铸电磁搅拌器的原理基于电磁感应和电磁力的相互作用,可以实现对连铸坯的温度和组织的控制。通过搅拌坯内的金属液,连铸电磁搅拌器可以使铸坯的温度和组织更加均匀,提高产品的质量和性能。此外,连铸电磁搅拌器还可以减少铸坯内部的气孔和夹杂物,提高产品的表面质量。 连铸电磁搅拌器是一种通过电磁力实现对连铸坯温度和组织控制的设备。它的工作原理是利用电磁感应和电磁力的相互作用,通过在连铸坯内部产生交变磁场,对金属液进行搅拌。连铸电磁搅拌器可以提高产品的质量和性能,使铸坯的温度和组织更加均匀。它在连铸过程中具有重要的应用价值。

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