方坯结晶器内置式电磁搅拌的应用
电磁搅拌技术在连铸优钢生产中的应用及分析
电磁搅拌技术在连铸优钢生产中的应用及分析摘要：为了提高特钢生产的品质，文章主要针对八钢70t电炉连铸，以及连铸电磁搅拌系统。
从技术特点、针对性的选型、功能介绍及效果对比等方面进行了全面的分析。
关键词：电磁搅拌；漏磁；钢液粘度1前言2006年初，八钢第二炼钢厂70t电炉根据公司下达的生产任务，通过内部挖潜针对优钢生产进行了新一轮的实验，取得了良好的效益，优钢生产产品质量较以前有了较大的进步。
但目前铸坯内部质量仍然存在一些问题。
2电磁搅拌器技术特点连铸电磁搅拌器具有以下特点：①采用低电压、大电流的设计方案，有效地防止高压峰值对绝缘的破坏。
②对L/D比值进行优化，适当加长搅拌器的长度。
③适当放宽电源频率范围。
④适当降低搅拌器安装位置，使弯月面附近的磁场尽可能小。
⑤采用纯净水直冷式电磁搅拌器，漏磁少，中心磁感应强度高，搅拌效果好。
3电磁搅拌结构的分类及性能比较从电磁搅拌器所处安装于连铸机位置分：结晶器电磁搅拌器；二冷区电磁搅拌器；凝固末端电磁搅拌器。
从电磁搅拌器所使用的冷却方式分：油―水冷却电磁搅拌器；水直接浸泡冷却式电磁搅拌器；空芯铜管纯水内冷式电磁搅拌器。
从电磁搅拌器所产生磁场形态分：旋转磁场电磁搅拌器；行波磁场电磁搅拌器；螺旋磁场电磁搅拌器。
现在方坯电磁搅拌普遍使用了结晶器电磁搅拌器，结晶器电磁搅拌器从结构上来讲又分为两类：结晶器内置式电磁搅拌器；结晶器外置式电磁搅拌器。
针对以上电磁搅拌各种不同方式，综合70t电炉连铸的现状，采用的是M-EMS，从结晶器电磁搅拌器的结构上采用了结晶器内置式电磁搅拌器。
4电磁搅拌的原理及分析连铸电磁搅拌的实质在于借助电磁力的作用来强化铸坯中末凝固钢液的运动，从而改变钢水凝固过程中的流动。
影响连铸电磁搅拌的冶金效果的主要因素在于：①电磁搅拌器能否提供足够大的电磁推力。
②不同钢种的末凝固钢液需要多大的电磁推力。
③电磁搅拌的作用区域是否足够大。
④电磁搅拌的安装位置是否得当。
电磁搅拌对特大方坯结晶器内流场及温度场影响
ut为湍流黏度系数，kg∙m−1·s−1；C1，C2，σk， σε为经验常数，采用Launder和Spalding的推荐值 ，取C1=1.44，C2=1.92，σk=1.0，σε=1.3；Sk、 Sε为考虑凝固时k方程和ε方程中添加的源项
3 电磁力的作用下，钢液的水平旋流能够抑制初生坯壳的生长，降低坯壳的生长速度，出结晶器坯壳厚
度减小约2。3mm。当电流大小从300A增加到500A，结晶器内凝固坯壳生长的变化并不大
4 (4)为达到最优的生产效果，建议生产时电磁搅拌的电流大小为400A，频率为1。5Hz
-
感谢您的观看
Thanks
3.2搅拌对结晶器流场及液面波动的影响
该厂实际生产时采用四孔浸入式水口，水口倾角向下15°，控制水口方向呈45°对 角，水口浸入深度为120mm，拉速为0.43m∙min−1.以下通过改变电磁搅拌的电流 大小和电流频率来研究结晶器内部流场和液面波动的变化情况，并找出合适的电 磁搅拌参数
计算结果与讨论分析
目录
-
1 模型的建立 2 数学模型 3 计算结果与讨论分析 4 结论
电磁搅拌对特大方坯结晶器内流场及温度场影响
结晶器作为连铸机的"心脏",其流场直接影 响铸坯质量. 对于大方坯连铸机来说，目 前结晶器电磁搅拌作为其必选配置， 具有 改善结晶器内的流场、均匀钢液温度、改 善偏析和提高铸坯质量等作用. 而电磁搅 拌的作用机理必须与实际冶金机理相结合， 根据现场生产情况选择合适的电磁搅拌工
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
昆钢 科技 Ｋ ｎａ ｇ Ｋ ｊ ｕ ｇ ｎ ｅ ｉ
２ １ 年９ ０ １ 月
内置式结晶器 电磁 搅拌对 ＭＬ ５ ３ 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 ＭＬ ５ 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 ＭＬ ５ 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
ｏ ３ ｌ ｔＱｕ ｌ ｙ ｎＭＬ Ｂｉｅ ａｉ ５ ｌ ｔ
Ｓ ｎ Ｈｕ Ｃａ ｎ ２ Ｚ ｎ ｈ —ｘｏ ｇ Ｃｈ ｉ ｘｎ ｕ ｉ ｏＹａ ｇ ｈａ ｇＺ ｕ ｉｎ ２ ｕ Ｌ — ｉ
（． ｅｌｍ ｋｎ ｌｎ； ． ｃｎｃｌ ｅｔ ＩＣ １ ｔ — ａｉｇ ａｔ２Ｔ ｈ ｉ ｎｅ ｏ Ｋ Ｓ ） Ｓｅ Ｐ ｅ ａＣ ｒｆ
２ 试 验 条件
试验在昆钢炼钢厂５ ５ 机． 流小方坯连铸机正常浇铸条
件下进行 ，铸坯规格为１０Ｉ １０ ／ ２ ０ ｍ。 ５ ｍ Ｘ ５ ｎ×１ ０ Ｂ ｍ ０ ｍ
所用搅 拌器为 内置单 向连续式 结晶器 电磁搅拌 （ Ｍ—
Ｅ ＭＳ），采 用独 立 的闭循 环净 化水 进行 冷却 ，每 台
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。
方坯连铸电磁搅拌器使用说明书1
1概述1.1 主要用途及适用范围冶金连铸电磁搅拌器是应用在冶金连铸中，借助电磁力强化铸坯内未凝固钢水运动，来改变凝固过程的流动、传热和传质条件，达到改善铸坯质量的目的。
1.2 电磁搅拌的基本特点1.2.1不接触性借助电磁感应实现能量的无接触转换，因而不和钢水接触就能将电磁能转换成钢水的动能。
1.2.2 可控制性由于感应器激发的磁场可以人为的控制，进而电磁力可以人为控制，因此可以人为地控制钢水的流动形态。
其参数也易于调节，且调节范围较宽，可以适合不同断面和钢种的需要。
1.2.3低效率性由于EMS和铸坯之间的电磁气隙较大，漏磁严重，感应器激发的磁场只有小部分到达铸坯内的钢水中，对钢水起搅拌作用，因此搅拌器效率和功率因数较低。
2 产品型号及其含义磁搅拌工作原理就交流感应而言和普通异步电动机相类似，基于两个基本定律：电磁感应和载（电）流导体与磁场相互作用，即当钢水处于交变磁场B中，由于磁场以一定速度V切割钢水，就在其中感应起电流：J =σe =σ（V×B）式中：J ——电流密度；σ——钢水导电率；e ——感应电势V ——磁场运动速度；B ——磁感应强度。
该电流J与当地磁场B相互作用产生电磁力：F = J×B式中：F ——电磁力；J ——电流密度；B ——磁感应强度。
电磁力是体积力，作用在钢水每个体积元上，从而驱动钢水运动。
方坯电磁搅拌器（EMS）在通以三相电源时，EMS内的感应器便会产生旋转磁场，作用于铸坯，磁场为一对极性，这样垂直穿过铸坯的磁场分量最大，根据电磁场理论，只有垂直穿过铸坯的磁场才能对铸坯内的钢液产生推力。
为此，EMS内部连线已在制造厂接好，用户只需把三相电源连接到EMS三根接线柱上即可。
4.1 主要参数4.2 结构FLDJW830/1270—660结晶器外EMS结构（见附图），主要是由壳体和感应器两部分组成，壳体是由非磁性耐热不锈钢焊接而成，感应器是由铁芯和线圈组成并装在壳体内。
重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模拟及应用研究的开题报告
重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模拟及应用研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着钢铁制造工艺的不断更新与发展，连铸技术已经成为制造优质钢铁的重要手段之一。
在连铸过程中，结晶器起着至关重要的作用，它直接关系到钢坯的质量及产品性能。
因此，如何优化连铸结晶器的工艺参数，提高结晶器温度场的均匀性和结晶器内流场的稳定性，是当今钢铁行业需要解决的重要问题。
电磁搅拌技术是一种通过施加电磁力对流体进行搅拌的方法，可以显著改善熔体流动状态，使其温度分布均匀，同时消除流动中产生的气泡、夹杂物等缺陷，提高钢坯的质量。
因此，在连铸结晶器中应用电磁搅拌技术，可以有效改进结晶器内流场的稳定性与均匀性。
本研究拟采用数值模拟方法，研究重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌技术在结晶器内流场变化中的作用，分析电磁搅拌参数对结晶器温度分布的影响，探讨电磁搅拌技术在提高钢坯质量、优化结晶器工艺参数方面的应用前景。
二、研究内容1.建立重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模型2.对比分析结晶器内流场变化及温度分布的差异3.优化结晶器电磁搅拌工艺参数4.探究电磁搅拌技术在提高连铸钢坯质量中的应用三、研究方法和技术路线本研究采用数值模拟方法，建立重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模型；利用Fluent软件对结晶器内流场变化和温度分布进行数值模拟，并对不同电磁搅拌参数下的结晶器内流场和温度场进行对比分析；通过优化结晶器电磁搅拌工艺参数，提高连铸钢坯的质量，增加产量。
同时，通过理论分析，探究电磁搅拌技术在钢铁制造过程中的应用前景。
四、预期成果1.建立重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模型2.分析电磁搅拌参数对结晶器内温度分布和流场的影响3.探讨电磁搅拌技术在提高连铸钢坯质量的应用前景4.撰写1篇学术论文，撰写1份实验报告五、研究进度安排第1-2周：文献调研及相关技术知识学习第3-4周：建立数值模型、进行参数选择与网格划分第5-6周：对结晶器内流场和温度场进行数值模拟，并进行数据分析第7-8周：对比分析不同电磁搅拌参数下的结晶器内温度分布和流场的差异第9-10周：优化电磁搅拌工艺参数，并进行实验验证第11-12周：分析实验结果并进行讨论第13周：完成实验报告第14-15周：撰写学术论文六、预计存在的问题及解决方法可能存在的问题：数值模拟的结果与实验结果存在差异。
5期：方坯连铸结晶器电磁搅拌技术的优化
10
2010-12-23
用心铸造世界
1.5 两相和三相激磁问题
有关两相和三相MEMS的设计方案，ABB和Rotelec进行了激烈的争论，目前比较一致的看法是：对铸坯断 有关两相和三相MEMS的设计方案，ABB和Rotelec进行了激烈的争论，目前比较一致的看法是： MEMS的设计方案 进行了激烈的争论 面小于150mm×150mm，两相和三相的设计方法具有相当的搅拌效果，但随铸坯断面增大， 面小于150mm×150mm，两相和三相的设计方法具有相当的搅拌效果，但随铸坯断面增大，偏离也增 150mm 大，见图4。 见图4 图4表示不同断面和形状的两相和三相的电磁力矩与频率的关系。由图可见，在140mm×140mm断面 表示不同断面和形状的两相和三相的电磁力矩与频率的关系。由图可见， 140mm×140mm断面 下，两相和三相的电磁力矩相当，而对1.40:1的矩形坯，两者偏离较大。 两相和三相的电磁力矩相当，而对1.40:1的矩形坯，两者偏离较大。 1.40:1的矩形坯
8
2010-12-23
用心铸造世界
1.4 MEMS的运行方式 MEMS的运行方式
由于方坯连铸MEMS极大多数采用旋转磁场搅拌器， 由于方坯连铸MEMS极大多数采用旋转磁场搅拌器，当馈给三相交流电后就激发向一 MEMS极大多数采用旋转磁场搅拌器 个方向旋转的旋转磁场，使结晶器内钢水连续向一个方向作水平旋转运动， 个方向旋转的旋转磁场，使结晶器内钢水连续向一个方向作水平旋转运动，称此为连续运 行方式。目前大多数MEMS采用这种运行方式。但是，近年来，国内外开发了MEMS的交 行方式。目前大多数MEMS采用这种运行方式。但是，近年来，国内外开发了MEMS的交 MEMS采用这种运行方式 MEMS 替运行方式，即正搅－ 替运行方式，即正搅－停－反搅，循环往复，这种交替搅拌方式有利于增加等轴晶率，也 反搅，循环往复，这种交替搅拌方式有利于增加等轴晶率， 有利于稳定弯月面。 有利于稳定弯月面。 MEMS交替搅拌的作用机理是： MEMS交替搅拌的作用机理是： 交替搅拌的作用机理是 当正搅时，柱状晶如向左侧迎流方向倾斜，枝晶生长受到抑制，当停搅时， 当正搅时，柱状晶如向左侧迎流方向倾斜，枝晶生长受到抑制，当停搅时，柱状晶回复并 继续生长，初生的枝晶比较脆弱，易折断，这样当反搅时柱状晶向右侧迎流方向倾斜， 继续生长，初生的枝晶比较脆弱，易折断，这样当反搅时柱状晶向右侧迎流方向倾斜，同 时把初生枝晶折断，部分折断的枝晶形成等轴晶核，这样交替往复，可以使等轴晶增值。 时把初生枝晶折断，部分折断的枝晶形成等轴晶核，这样交替往复，可以使等轴晶增值。 这好比日常生活中为折断一根树枝需上下或左右摇动相类似。 这好比日常生活中为折断一根树枝需上下或左右摇动相类似。 此外，正搅－ 此外，正搅－停－反搅的运行过程，使其中钢水形成加速—减缓—先反向制动而后加 反搅的运行过程，使其中钢水形成加速—减缓— 速的往复循环的流动过程，这样有利于缓和弯月面附近的流动，有利于稳定弯月面。 速的往复循环的流动过程，这样有利于缓和弯月面附近的流动，有利于稳定弯月面。
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。
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。
方圆坯多模式电磁搅拌器的设计与应用
方圆坯多模式电磁搅拌器的设计与应用以方圆坯多模式电磁搅拌器的设计与应用为题，本文将介绍方圆坯多模式电磁搅拌器的设计原理、特点以及应用领域。
一、设计原理方圆坯多模式电磁搅拌器是一种利用电磁感应原理实现搅拌功能的设备。
它由主体结构、电磁线圈、磁铁和控制系统组成。
主体结构通常采用不锈钢材料制作，具有良好的耐腐蚀性能和机械强度。
电磁线圈通过通电产生磁场，磁铁则通过磁力作用实现搅拌功能。
控制系统可以根据需要调节电磁线圈的通电电流，从而控制搅拌的力度和速度。
二、特点1. 方圆坯多模式电磁搅拌器具有搅拌效果好、搅拌速度快的特点。
通过调整电磁线圈的通电电流，可以实现不同的搅拌力度和速度，适应不同工艺和生产要求。
2. 方圆坯多模式电磁搅拌器搅拌均匀、混合效果好。
其搅拌原理是通过磁力作用将磁铁与电磁线圈相吸，使磁铁在液体中快速旋转，从而实现液体的搅拌和混合，确保了均匀性和一致性。
3. 方圆坯多模式电磁搅拌器的结构简单、易于操作和维护。
其主体结构采用不锈钢材料制作，具有良好的耐腐蚀性能和机械强度，易于清洗和保养。
三、应用领域方圆坯多模式电磁搅拌器在化工、制药、食品、饮料等行业有着广泛的应用。
1. 化工行业：方圆坯多模式电磁搅拌器可以用于化工反应釜、储罐等设备中，实现液体的搅拌和混合。
它可以提高反应速度，增加反应效果，确保产品质量。
2. 制药行业：方圆坯多模式电磁搅拌器可以用于制药设备中的药液搅拌，保证药物成分的均匀分布，提高药物的溶解度和稳定性。
3. 食品行业：方圆坯多模式电磁搅拌器可以用于食品加工过程中的液体搅拌和混合，如果酱、调味料等的制作，确保产品口感和品质。
4. 饮料行业：方圆坯多模式电磁搅拌器可以用于饮料生产中的液体搅拌和溶解，如果汁、奶茶等的制作，确保口感和味道的一致性。
方圆坯多模式电磁搅拌器具有搅拌效果好、搅拌速度快、搅拌均匀、混合效果好、结构简单、易于操作和维护等特点。
在化工、制药、食品、饮料等行业有着广泛的应用。
采用结晶器电磁搅拌技术生产小方坯50#硬线钢
采用结晶器电磁搅拌技术生产小方坯50#硬线钢中图分类号：tf777.2唐钢不锈钢公司（以下简称不锈钢公司）为抵御市场波动，于2011年开始筹建高线工程，并于2012年5月投产。
该工程包括新建双高线和新建六机六流小方柸连铸机一台。
其中小方坯连铸机配备了结晶器电磁搅拌（m-ems）。
电磁搅拌的使用，提高了铸坯质量，满足了硬线的品种开发和质量提升的需要。
1电磁搅拌技术简介1.1电磁搅拌原理在连铸过程中，电磁搅拌技术能够使钢液产生强制流动，使坯壳内钢液的高温区与低温区混合，过热度尽快消失，凝固温度梯度减小，并折断树枝晶，增加结晶核心及等轴晶数量，从而控制铸坯的凝固过程，改善凝固组织、提高铸坯质量。
[1-4]电磁搅拌的工作原理基于两个基本定律：一是运动的导电钢水与磁场相互作用产生感应电流；二是载流钢水与磁场相互作用产生电磁力。
电磁力作用在钢水每个体积元上，从而驱动钢水流动，达到对钢水进行搅拌的目的。
由电磁搅拌的原理可以知道，电磁搅拌的效果与钢液的导磁性能具有一定的联系。
[5]1.2电磁搅拌分类及作用结晶器铜管四周与结晶器外壳之间，称为m-ems电磁搅拌器。
m-ems的作用是在铸坯凝固初期搅拌钢水运动，可均匀温度、消除过热、析出气体及促使夹杂物上浮，形成较宽的细小等轴晶带，并能使铸坯获得良好的表面质量。
结晶器出口附近，称为s-ems电磁搅拌器。
s-ems的作用是改善凝固过程来获得中心较宽的等轴晶带。
凝固末端也就是二冷段后1/4-1/3 处，称为f-ems搅拌器。
2.2 50#硬线钢生产生产工艺流程高炉铁水→100t转炉冶炼→精炼炉→方坯连铸→高线轧机3、电磁搅拌参数的确定及使用效果3.1电磁搅拌参数与结晶器磁感应强度关系相同电流强度下，频率越小，磁场强度越大；相同频率时，电流强度越大，磁场强度越大。
因此，当电磁搅拌的频率相同时，增加搅拌电流，结晶器内的磁场强度增大。
而随着搅拌频率的减小，结晶器内的磁场强度增大。
方坯4号机结晶器电磁搅拌应用实践
个 重要 研究 课 题 ，从 已 有 的 研 究成 果 看 ，其
作 用主要 包括 ３方面 ： （ ）改变 柱状 晶 生产 方 １
向 ； （ ）促 进柱 状 晶 向等 轴 晶转 变 ； （ ）细 ２ ３
化 宏观 晶粒组织 ｜ ｉ ｌ 。 其 作 用机 理 为 ：电磁 搅 拌 所 引起 的 旋 转 运
维普资讯
１ ４
柳
钢 科
技
２０ ０８年第 ３ 期
方坯 ４号机结晶器 电磁搅拌应用实践
钟 钊 韦军尤
（ 炉炼钢 厂 ） 转 ‘摘
实践。 关键词 连铸 方坯 结晶器 电磁搅 拌
要
介 绍在 方坯 ４号 机使 用结 晶器 电磁 搅拌 装置 ，改 善品 种钢 内部 质量 并满 足 轧制要 求 的
（ ｏ ｖｒ ｒ ｔｅ ｋｎ ｌ ｔ Ｃ ｎ ｅｔ ｅｌ ｉｇＰａ ） ｅ Ｓ ｍａ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｉ － ｕ ｄ ｅｅ ｔ — ｇ ｅ ｉ ｓｉ ｉ ｇ ｕ ｉ ｕ ｅ ｎ Ｎｏ４ Ｂ ｌ ｔＣ ｓｅ ｎ ｈ ｒ ｃｉｅ ｆ ｒ ｓ ｒ ｃ ｈ ｎ ｍｏ ｌ ｌ ｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｔ ｒｎ ｎ ｔ ｓ ｄ ｉ ． ｉ ｅ ａ ｔ ｒａ ｄ ｔｅ ｐ ａ ｔ ｏ ｃ ｒ ｌ ｃ ｏ
使 用电搅 后铸坯 低 倍见 图 １ 。
表 Ｉ
各钢 种 生产 参数
■■ ■
ｉ ｒ ｖｎ ｎｅ ｎ ｌｑ ｌｔ ｆｓ ｅ ｉ ｌｓｅ ｌｔ ｅ ｈ ｏ ｌｎ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔｗｅ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｍｐ ｏ ｉｇ ｉ ｔｒ ａ ｕａｉｙ ｏ ｐ ｃａ ｔ ｅ ｏ ｍｅ ｔｔ ｅ ｒ ｌｉ ｇ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ．
Ｋｅ ｏ ｄ Ｃｏ ｔ ｕ ｕ ａ ｔ ｇ Ｂ ｌ ｔ Ｍｏ ｌ Ｅ ｅ ｔ — ｇ ｅ ｉ ｔ ｒｎ ｙＷ ｒ ｓ ｎ ｉ ｏ ｓ Ｃ ｓｉ ｉ ｅ ｎ ｎ ｌ ｕｄ ｌ ｃｒ － ｎ ｔ Ｓ ｉ ｉ ｇ ｏ ｍａ ｃ ｒ
方圆坯特殊钢连铸凝固末端电磁搅拌应用
方圆坯特殊钢连铸凝固末端电磁搅拌应用岳阳中科电气有限公司李爱武、蒋海波1、概述连铸电磁搅拌能有效地改善连铸坯内部的组织结构，减少中心偏析及中心缩孔，大大增加等轴晶率。
已成为连铸、特别是品种钢连铸必不可少的一种工艺手段。
连铸电磁搅拌的实质在于借助电磁力的作用来强化铸坯中末凝固钢液的运动，从而改变钢水凝固过程中的流动，传热和迁移过程，达到改善铸坯质量的目的。
结晶器电磁搅拌（MEMS）可以明显改善中碳钢、中低合金钢的内部及皮下质量，但对于高碳钢、高合金钢、不锈钢等特殊钢来说，仍存在中心偏析、中心缩孔、中心裂纹等问题，甚至在所谓的糊状区终点处形成“V”形槽即“V”形宏观偏析。
尤其对于象不锈钢这样的多合金高合金钢，由于枝晶发达中心裂纹及缩孔非常明显。
要解决这些问题，凝固末端电磁搅拌（FEMS）是一个非常有效的手段。
2、凝固末端电磁搅拌（FEMS）的作用机理及条件2.1、高碳钢、高合金钢连铸的凝固特征及缺陷高含碳量、高合金含量有使凝固组织恶化的趋势。
高碳钢、高合金钢的液相与固相间温度区间较大，凝固间隙长度增加，粘稠区加宽。
因此容易形成中心偏析、中心裂纹和中心缩孔。
这些缺陷对产品的机械性能和耐腐蚀性能会产生有害的影响。
在不锈钢冷轧板中出现单相波纹。
宏观偏析是在凝固末端粘稠区内的溶质富集的钢液由于凝固收缩引起流动、沿粘稠区内枝晶间通道传输、聚集而成的。
显然它极大地受粘稠区内钢液流动和传质所控制，有时形成中心偏析，有时形成V形偏析。
中心偏析是由于铸坯在凝固过程中倾向于生成柱状晶，产生搭桥现象而产生的。
V形偏析形成的原因比较复杂，主要是由粘稠区内等轴晶凝固时产生的收缩力及对钢液的抽吸力和钢液沿树枝晶的渗透引起的，可以用著名的V形偏析凝固模型来解释。
偏析的严重程度与凝固时间有关，时间越长越严重。
由于高含碳量、高合金含量的钢凝固时间长，因此偏析也就更严重。
2.2、凝固末端电磁搅拌的冶金机理a）促进柱状晶向等轴晶转化，产生宽而细的等轴晶区，使之能致密充满凝固末端；减少二次枝晶的臂间距，以控制粘稠区的渗透性。
结晶器电磁搅拌器的作用
结晶器电磁搅拌器的作⽤S-EMS对铸坯内部质量的改善我国科美达公司⾸次出⼝印度南⽅钢铁公司的实⽤型EMS是在2001年印度的四流⽅坯连铸机上投产使⽤的。
它是⼀台S-EMS。
⽽且此类型电磁搅拌器被⼴泛采纳使⽤了4年之久，究其原因主要有两个：⼀是它安装在连铸机的铸流区内，相对简单便利；⼆是它采⽤⼯频电磁搅拌，电⽓设备的投资费⽤低。
它的主要冶⾦效果是可在铸坯的中⼼区形成等轴晶凝固结构，并减少了铸坯的中⼼疏松和偏析缺陷。
对某些钢种来说它对其铸坯内部质量的改善的同时，却在凝固前沿产⽣了负偏析的危害，即所谓的“⽩亮带”现象。
从流体原理上来解释。
通过其对铸坯内部液态钢⽔的搅拌，破坏了凝固前沿的树枝晶结构，阻⽌了柱状晶的⽣成和凝固搭桥现象的发⽣，减少了中⼼疏松，⼩钢锭现象和中⼼偏析。
依据S-EMS的机械模式，它应在铸流区的最佳位置处，不宜太⾼⽽搅拌太早，进⽽影响了搅拌效果，使柱状晶再次⽣成，不宜太低⽽不能在凝固前沿打断树枝晶，⽽树枝晶⼀旦形成，就不能再通过搅拌来打断，事实上，因为M-EMS的使⽤，以上两种设计思路不得不有所改变。
M-EMS对铸坯表⾯质量的改善因为在结晶器下⽅铸坯的表⾯已呈凝固态，所以要对铸坯表⾯质量进⾏改善，就不能选择铸流搅拌器。
另⼀种⽅法就是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。
在2001年58台外装置型结晶器电磁搅拌器在⾸钢⼆炼钢⼚4#机8机8流显⽰出它对铸坯表⾯质量改善的优越性，于是湖南科美达电⽓公司就将其在冶⾦⼯艺领域⾥推⼴应⽤。
事实上，对结晶器弯⽉⾯处的液态钢⽔进⾏搅拌，使其产⽣旋转运动，有以下三个效果：●阻⽌了⾮⾦属夹杂物和⽓泡被最先凝固的铸坯壳所捕捉，从⽽使铸坯在凝固前沿得到“清洗”。
●给⾮⾦属夹杂物和⽓泡产⽣⼀个离⼼⼒。
在离⼼⼒和铸坯中⼼⼒的联合作⽤下，使其更易于上浮到弯⽉⾯处，从铸坯凝固壳处分离出来。
● “清洗”弯⽉⾯。
将上浮夹杂物保持在弯⽉⾯的凹陷处，从⽽使其远离铸坯凝固壳。
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。
结晶器电磁搅拌装置在方坯连铸机的应用
对 电磁 搅 拌 器 本身 而 言 其 性 能 的好 坏 体 现在 对 电磁 推 力 的合 理 设 计 上 ， 电磁 推 力 与 很 多 因素 有 关 ， 一 个 很 复 杂 的变 量 ， 响 电磁 推 力 大 小 的 是 影
主要 因素 ： 电磁 搅拌器的磁场强度 。② 电磁搅 ① 拌器磁场的运行速度 。③ 电磁搅拌器 的固有特征 系数。④钢液 的电导率。 上述前 ３ 因素取决于电磁搅 拌器的结构及 个 电磁 参 数 ， ４个 因素 则 取 决 于 被 搅 拌 钢 液 的成 第 分 。一般来讲 在搅拌 区域 内 ， 电磁推力必须使钢 液 的流动速度达到 ０ ～ ｎｓ太小 无法使钢液 流 ． ｌｄ ， ５
连 铸 电 磁搅 拌 的实 质 在 于借 助 电磁 搅 拌 器 产 生 的 电 磁 力 作 用 来 强 化 铸 坯 中 未 凝 固 钢 液 的 运
动， 从而改变钢液凝固过程 中的流动 、 传热及迁移 过程 ， 到 改善 铸坯 质 量 的 目的 。 达 大 量 的冶 金 实 践 及 工 业 运 行 证 明 ， 连铸 机 在 上合理采用 电磁搅拌能有效改善铸坯的 内部组织 结 构 ， 高 表 面 质 量 ， 轻 中心 偏 析 和 中心 疏 松 ， 提 减 消 除 中心 缩 孔 和 裂 纹 ， 大增 加 等 轴 晶率 ， 时可 大 同 放 宽连 铸工 艺 条件 ， 加拉 速 。 增
ｒ ｓ ｌ ｎｔ ｅ ８ ｓｒ ｎ ｉ ｅ ｏ ｔ ｕ ｕ ａ ｔ ｇｍａ ｈ ｎ ｔ ｈ ｔｅ ｍａ ｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｅ ｕ ｔ ｉ － ｔ ｄ ｂ ｌ ｔ ｎ ｉ ｏ ｓ ｓｉ ｃ ｉ ｅａ ｅ ｓ ｌ ｋ ｎ ｌｎ ． ｓ ｈ ａ ｌ ｃ ｎ ｃ ｎ ｔ ｅ
的限制 同时也为 了降低 电磁功率 ， 圈匝数 不能 线 加得 太 多 ， 因此 ， 怎样 最 大 限度 的提 高 电 流强 度 就 成为 提 高 电磁 推 力 的最 有效 途径 。 （） ２ 最佳频率 ： 增加频率 可增 加电磁推力 ， 但 另 一 方 面 ， 加 频 率会 引起 磁 场 衰减 系数 变 大 ， 增 从 而 又 减 小 电磁 推力 ， 因此 电磁 推 力 随 频 率 的变 化 不 是 单 调 的 ， 是 有 一 个 最 大 值 。 同时 频 率 的增 而 加 ， 会 引起 感应 电压 的升 高 ， 而 引起 电磁 功率 还 从 的增 加 。要 精 确 定位 是 不 现 实 的 也 没 有 必 要 ， 最 佳频率 可通过理论 分析及实际测试进行确定 ， 原 则是在 同等电磁 功率 下 ， 尽可能达到最大 的电磁 推力。 （） ３ 钢水导 电率 ： 不同钢种 ， 其钢液导 电率是 不 同的 ， 相 差不 是 很 大 ， 但 因此 一般 情 况 下 可 以不 予考虑。 （ ） 液黏度 ： 力学原理上来讲 ， ４钢 从 电磁搅 拌 的过 程 实 质上 就 是 电 磁力 克 服 钢 水黏 性 力 从 而使
结晶器电磁搅拌数值模拟及应用研究
重庆大学硕士学位论文重钢方坯连铸结晶器电磁搅拌数值模拟及应用研究姓名：周亮申请学位级别：硕士专业：冶金工程指导教师：唐萍20070420２重钢方坯连铸结晶器内电磁搅拌磁场测试与分析２重钢方坯连铸结晶器内电磁搅拌磁场测试与分析２．１磁感应强度测试实验的目的和意义由于电磁搅拌装置结构形状复杂，其定量规律研究还不完善。
为了优化电磁搅拌工艺参数，为电磁搅拌数值模拟计算提供磁感应强度的相关数据，并分析电磁搅拌对连铸坯质量的影响，对结晶器电磁搅拌磁场进行了现场测试与分析。
本实验对结晶器电磁搅拌１５０ｍｍｘｌ５０ｍｍ与１５０ｍｍｘ２１０ｍｍ方坯的磁场进行了在线测试，测试结果对于研究结晶器电磁搅拌装置的磁场分布、电磁搅拌力、钢液的旋转、流动和搅拌工艺制定都具有指导意义［１６－１９］。
２．２测试实验方案本次实验针对不同断面的结晶期铜套中心轴线及铜套内壁面中心线的磁感应强度值进行测量。
测试采用的主要仪器是ＫａｎｅｔｅｃＴＭ．６０１高斯计，如图２．１所示。
其工作原理是利用霍尔效应将磁场转换为电动势。
本次实验还自制了带刻度的探头定位杆。
结晶器与搅拌器主要参数见表２．１。
搅拌器安装位置如图２．２所示（单位，ｍｍ）。
测点位置如表２．２所示。
其中测点距结晶器顶端垂直距离为Ｈ，单位为ｍ。
图２．１ＫａｎｅｔｅｃＴｌＶｌ．６０１高斯计Ｆｉｇ．２．１ＫａｎｅｔｅｃＴＭ－６０１ｇａｕｓｓａｐｐａｒａｔｕｓ。
—＼撇囊Ｎ《＼ｌＭＭ｜则恻｛图２．２重钢方坯连铸机电磁搅拌装置示意图Ｆｉｇ．２．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｅｌ咄ｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｉｒｒｉｎｇｄｏｖｉｃｅｆｏｒｂｉｌｌｅｔｓＣａｓｔｅｒａｔＣｈｏｎｇｓｔｅｅｌ３电磁搅拌下结晶器内流体流动的数值模拟３电磁搅拌下结晶器内流体流动的数值模拟３．１连铸结晶器内电磁搅拌过程的理论解析电磁搅拌是改善铸坯内部组织和表面质量的一种重要的方法，也是连铸高拉速的一种重要保证。
其原理就是在连铸结晶器内安装一套电磁感应线圈。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 酒泉钢铁集 团公 司 炼轧厂 ， 甘肃 嘉峪关 ７５ ０ ） ３ １０
摘
要 ： 文对 酒钢成套研发 的结 晶器 内置式 电磁 搅拌装置 的结构 特点 、 本 性能参 数及应 用效果进 行 了综 述 。通过
近几年的上线运行 ， 各项性能指标优 良。
关键词 ： 电磁搅拌 ； 晶器 ； 结 碳偏析
表 １ 连铸机主要参数
２ 连铸机改造前
２ １ ３号 连铸 机 改造 前 的整体 装备 ．
（ 连铸坯外形缺陷。铸坯表面断面角部存在纵 ３ ） 向凹陷 、 局部角部伴有严重 的横裂纹、 结疤缺陷 ， 有 时还存在脱方和菱形坯。
连铸机改造前的整体装备状况见表 １ 。 ２２ 连 铸坯 改 造前 质量 状 况 ． （ 连铸坯表 面缺陷。普 遍有角裂 、 １ ） 皮下裂纹等 缺陷， 连铸坯低倍试样中角部裂纹最高 ３ ， 级 皮下裂
站、 座 ５ 转炉、 ５ Ｌ ３ ０ｔ ３座 ０ｔ Ｆ精炼炉、 ３台 １０ｍ ５ ｍ × ５ ｍ 四机 四流小方坯连铸 机 ，９６年全线投 １０ｍ １８ 产。由于前期投产 比较早 ， 各项设备和装备相对 比 较落后 ， 为了适应产能和品种开发的需要 ， 后续逐步 对３ 号机 的设备进行 了改造 ， 逐步提高设备 的装备 条件 ，０３年为充 分发挥企业生产高碳 钢的优势， ２０ 决定利用此条线生产部分高附加值 品种 ， 对连铸机 进行 了结晶器 电磁搅拌研制和应用 。
来设计线圈的匝数 ， 可调节性 比较强 ， 更适应现场的
实 际操 作 。
于上浮分离 ， 从而改善铸坯表层质量。
采用结晶器电磁搅拌装置 ， 以破坏柱状晶发 可 达， 打碎铸坯 内部形成的发达柱状晶， 发达柱状晶打 碎， 内部钢水填充效果变强。而且钢水内部夹杂物含 量高 ， 钢水成分硫、 磷含量高时， 可以通过电磁搅拌装 置减少内部夹杂物聚集 ， 从而改善铸坯内部质量。 采用结晶器电磁搅拌装置后 ， 如果 出现由于保 护渣均匀充填效果不好 ， 影响铸坯冷却不均匀 ， 导致
性能很好 ， 能够充分减少流股侵入液相穴的深度， 使
部分上升的钢液 流股在结 晶器 内弯月 面形 成热顶
端， 有利于保护渣均匀熔化填充 ， 改善传热并使坯壳
７ ０
甘
肃
冶
金
第３ ３卷
均匀凝固， 增加激冷层厚度。同时夹 杂物和气泡 易
（ 搅拌器磁场有效工作高度。铜管绕组水内冷 ２ ） 电磁搅拌器采用整体环形铁芯， 铜管导线直接绕在 环形铁 芯上 ， 匝数 可 以增 加 ； 同样 的空 间相应 可设 置 较长 的铁芯 ， 以根 据 现场 使 用 结 晶 器 的实 际长 度 可
中图分类号 ：Ｇ ３ ． Ｔ ２３ ６ 文献标识码 ： Ｂ
Ｔｈｅ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ －ｎ Ｅｌｃ ｒ ｍ ａ ｎ ｔｃ Ｓ ｉｒｎ ｖ ｃ ｎ Ｃｒ ｓａｌ ｅ ｐ ｉ ｔｏ ｆＢｕ ｌ ｉ ｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉ ｔｒ ｉ ｇ Ｄｅ ｉｅ ｉ ｙ ｔ ｌ ｚ ｒ ｃ ｔ ｉ
３ 结晶器电磁搅拌 装置及 其效 果
３１ 增加结晶器电磁搅拌装置的目的 ． 增设 Ｍ— Ｍ Ｅ Ｓ主要 出于两方 面 目的 ： 一是提高 拉速 ， 二是改善连铸坯内外部质量 。
纹最高 ２５级 ， ． 而且从取样的整体检验结果分析 ， 角
部裂纹和皮下裂纹 的几率 比较高 ， 硫印样检验存在
出现坯 壳厚 薄 不均 产 生 皮 下裂 纹 时 ， 电磁 搅拌 可 以
ｔ ｍａ ｎ ｔ ｔｒｎ ｅ ｉｅｄ ｖ ｌｐ ｄｂ Ｉ Ｃ ｒ ｇ ｅｉ ｓ ｒ ｇｄ ｖｃ ｅｅｏ ｅ ｙＪＳ Ｏ．Ａｆ ｒｙ ａｓｏ ｐ ｔｏ ｅａｉｎ，ａｌ ｎ ｅ ｅ ｅｆｒ ｘ ｅ ｅ ｔ ｏ ｃ ｉｉ ｔ ｅ ｒ ｆｓｏ ｐ ｒｔ ｅ ｏ ｌ ｉｄ ｘ ｓｐ ｒ ｍ ｅ ｃ ｌ ｎ． ｏ
第３ ３卷第 ５期 ２１ ０ １年 １ ０月
甘
肃冶ຫໍສະໝຸດ 金 Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ５ Ｉ３ ． Ｏｃ ． ２ Ｉ ｔ ， ０１
ＧＡＮＳ ＭＥ ＡＬ ＵＲＧ Ｕ Ｔ Ｌ Ｙ
文章 编号 ：６ ２４ ６ （０ ）５０ ６ －３ １ ７ － １２ １ ０ －０９０ ４ １
方 坯 结 晶器 内置 式 电磁 搅 拌 的应 用
皮下 气 泡 和夹杂 。
（ 连铸坯 内部缺陷。存在缩孔 、 ２ ） 中心裂纹、 中间 裂纹等各种铸坯缺陷 ， 中心裂纹和中间裂纹 的缺陷 级别最高达到 ３ ５ ４级 ， ．～ 严重的内部有通条的中心 线裂纹。
拉速提高 ， 除拉动全线满负荷高效化运作之外 ，
高的拉速， 对应 着较高 的出坯温度。如果 Ｍ—Ｅ Ｓ Ｍ
Ｋｅ ｏ ｄ ｙ Ｗ ｒ ｓ：ｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｔ ｒｎ ｔ ｏ ｌ ｃｒ ｏ ｇ ｅｉ ｓｉ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ；ｃ ｙ ｔ ｌ ｚ ｒ ｃ ｒ ｏ ｅ ｒ ｇ ｔ ｎ ｃ ｒ ｒ ｓａｌ ｅ ； ａｂ ｎ ｓ ｇ ｅ ａｉ ｉ ｏ
１ 引 言
酒钢炼轧厂炼钢工序主体设备有 ２座复合脱硫
ＧＵ ａ ．Ｕ Ｚｈ ｏ Ｚ
（ ｔ ｌａ ｉｇｒｌｎ ｌ ｔ ｆ ｉｑ ａ ｒｎａ ｄＳｅｌ ｏＬｄ ， ｉｙｇａ ３ １０ Ｃ ｉａ Ｓｅ ｍ ｋｎ・ ｌ ｇＰａ ｕ ｕ ｎＩ ｎ ｔｅ Ｃ ．ｔ． Ｊ ｕｕ ７５ ０ ， ｈｎ ） ｅ ｏｉ ｎ ｏＪ ｏ ａ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｓ ａ ｔ ｌ ｌ ｓ ａｅ ｈ ｔ ｃ ｕ ａ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ｅ ｏ ｍａ ｃ ａ ａ ｔ ｒａ ｄ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｏ ｅ ｂ ｉ － ｌ － ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｒ ｃ ｅ ｉ ｕ ｔ ｔｄ ｔ ｅ ｓｒ ｔｒ ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ，ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｐ ｒ ｍｅｅ ｐ ｌ ｔ ｆｔ ｕ ｌ ｉ ｅｅ ｉ ｌ ｒ ｕ ｌ ｉ ｆ ｎ ｃ ｏ ｈ ｔｎ ｃ