电磁搅拌器发展及应用现状

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电磁搅拌器发展及应用现状

电磁搅拌器发展及应用现状

电磁搅拌器的调查报告目录第1 章电磁搅拌器的简介........................................................................................1..1.1定义....................................................................................................... 1...1.2原理...................................................................................................... 1...1.3 安装模式及分类 ................................................................................... 1..1.4.2 SEMS 扩大等轴晶率 (2)1.4.3 FEMS 细化等轴晶 (2)第2 章电磁搅拌器的发展 (2)2.1 电磁搅拌技术在国外的发展和应用情况 (3)2.2 电磁搅拌技术在中国的发展和应用现状 (5)第3 章电磁搅拌器的应用 (7)第1章电磁搅拌器的简介1.1定义电磁搅拌器,是炼钢行业中的一种机器,具有强化钢水运动和推动钢水运动的能力。

1.2原理电磁搅拌器 (Electromagnetic stirring: EMS) 的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力,强化钢水的运动。

具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内,就在其中感应起电流,该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力,电磁力是体积力,作用在钢水体积元上,从而能推动钢水运动。

1.3安装模式及分类根据电磁搅拌器在铸机冶金长度上的不同安装位置大致有以下几种模式:(1)结晶器电磁搅拌:Mold Electromagnetic stirring: MEMS 搅拌器安装在结晶器铜管外面。

电磁搅拌技术的发展

电磁搅拌技术的发展

电磁搅拌技术的发展电磁搅拌技术是一种利用电磁力来控制和改善材料流动和混合的技术。

其基本原理是磁场与电流相互作用,产生洛伦兹力,这种力量作用于材料表面,从而改变材料的流动行为。

自20世纪初以来,电磁搅拌技术不断发展,从简单的直流到复杂的交流和脉冲磁场系统,其应用范围不断扩大。

电磁搅拌技术在许多领域都有广泛的应用。

在冶金行业,电磁搅拌可以用于控制金属熔体的流动,提高熔炼效率和产品质量。

在材料制备领域,电磁搅拌技术可以用于制备高性能的复合材料和功能材料,通过控制材料微观结构和分布,提高材料性能。

在制造行业,电磁搅拌可以用于实现高精度、高效率的加工和组装,例如利用磁场控制微粒堆积和型腔填充等。

展望未来,电磁搅拌技术将继续发挥其独特的优势,为工业制造领域带来更多的可能性。

随着科技的不断进步,对材料性能和制造效率的要求也越来越高,这为电磁搅拌技术的发展提供了广阔的空间。

未来,电磁搅拌技术将与计算机技术、物联网技术等更加紧密地结合,实现智能化、自动化的生产方式。

总之,电磁搅拌技术的发展为工业制造领域的进步提供了强大的动力。

从原理和应用两方面来看,电磁搅拌技术都显现出巨大的潜力和优势。

随着相关技术的不断发展和完善,电磁搅拌技术将在更多领域得到广泛应用,为工业制造带来更多的可能性和机遇。

对于相关领域的研究人员和工程师来说,深入研究和掌握电磁搅拌技术显得尤为重要,它将对推动我国工业制造业的发展产生积极而深远的影响。

引言冶金行业是国民经济的重要支柱产业,随着科技的不断进步,各种新技术不断涌现并得到广泛应用。

其中,电磁搅拌技术在冶金领域的应用逐渐受到。

电磁搅拌技术通过利用电磁力对金属熔体进行搅拌,改善了金属熔体的流动性和传热性能,为冶金行业的生产过程带来了新的变革。

电磁搅拌技术的基本原理电磁搅拌技术的产生背景是传统的机械搅拌方法在某些方面存在局限性,如搅拌功率低、搅拌不均匀等。

而电磁搅拌技术利用电磁力对金属熔体进行搅拌,可以有效地克服这些问题。

磁力驱动搅拌器的发展和应用

磁力驱动搅拌器的发展和应用

动磁转 子 联接 在 一 起 的搅 拌 装 置 转 动 , 以达 到 搅
拌 的 目的 。
器 和磁力搅 拌 器两 种 。实验 室用 磁力搅 拌器 主要
用 于加热 或加 热搅 拌 同 时进 行 , 适 用 于 黏稠 度 不
} 陈士清 , 女, 1 9 8 7年 8 月, 硕 士 研 究 生 。 四川 省 成 都 市 , 6 1 0 0 6 5 。
随着医药、 食品、 有 机合 成 、 石 油 化 工 以及 核 工业 等 行业 的发 展 , 工 业 中对一 些 易 燃 、 易爆 、 有 毒、 强 腐蚀 性 和贵 重 介 质 的 搅拌 或 搅 拌 反 应 过 程 的要求 越来 越 严格 , 对 反 应设 备 清洗 和灭 菌 的要
1 . 2 分 类
1 磁 力搅 拌器 的原 理及 分 类 1 . 1 原理 及 结构
磁力 搅 拌 器 是 磁 力 联 轴 器 与 搅 拌 装 置 的 结 合, 是磁 力传 动 技 术 的 成 功 应 用之 一 。所 谓磁 力 传动 是指 以现代 磁 学 为 基 础 , 利 用 永 磁 材 料之 间
圆盘式 磁力耦 合 传动搅 拌 器 中两 磁环 相 向安
装, 工作 面为 互相 平行 的平 面 , 磁 体呈 扇形 。在耦 合 传动 的两 磁 环 之 间 , 通 常需 设 隔 离 密 封 罩 。该
的磁 力耦 合作 用 实现无 接触 传 递力 矩 的一种 实用 技术 。磁 力 传 动 由磁 力 联 轴 器 来 完 成 … 。磁 力
搅拌 器 的结构 主要 包 括马达 、 搅 拌装 置 、 主动 磁转 子、 从 动 磁转 子 以及 隔 离 套 等零 部 件 。其 中 马达 通过 传动 轴将 动 力 传 递 给 主动 磁 转 子 , 在磁 力 耦

浅论铝合金电磁搅拌技术的应用与发展

浅论铝合金电磁搅拌技术的应用与发展

浅论铝合金电磁搅拌技术的应用与发展摘要本文论述了铝合金电磁搅拌技术的应用与发展,为铝合金电磁搅拌技术的应用走可持续发展的道路提供了一定的见解。

关键词铝合金电磁搅拌技术;应用与发展;使用效果前言铝熔池的有效搅拌能够增加冶金反应速度、改善传热和传质过程。

其是提高生产效率、改善铸造质量和降低操作成本的关键因素。

电磁搅拌技术是对熔铝炉和静置炉中铝液进行搅拌的有效技术,并广为接受。

通过改善传热和传质过程以及反应动力学,电磁搅拌技术能够缩短熔炼时间、减少炉渣形成,大幅降低操作成本[2]。

随着对增加产量和在最小投资前提下降低操作成本的要求不断增加,铝工业对电磁搅拌技术的兴趣也在不断增加。

1 对铝合金电磁搅拌技术的应用现状的分析与认识基于电磁感应原理而研制出的电磁搅拌器是当前铝熔炼过程中应用较广的搅拌技术之一。

如何对熔铝炉中的铝液进行有效的搅拌从而使其成分和温度更均匀,是保证铝合金产品质量的重要一环[1]。

以往的人工搅拌为接触式搅拌,由人力操纵铁扒进行搅拌,劳动强度大,由于受熔炉门口的限制,搅拌范围小搅拌均匀性差,且生产效率低,浪费能源,易造成熔体的二次污染基于以上原因。

使用电磁搅拌器,用于铝合金的熔炼,以提高生产效率及产品质量。

1.1 铝电磁搅拌(Al-EMS)系统铝电磁搅拌系统的主要部件是电磁搅拌线圈。

线圈为水冷式,安装于炉子底部或侧部,线圈与炉体之间没有直接的物理接觸。

可以采用通常的炉衬厚度,为了保证磁场进入熔池,必须在线圈前方的炉壳上安装奥氏体不锈钢窗。

线圈采用低频行波磁场,磁场穿透炉壳和炉衬对熔池实现搅拌,其作用机理类似于线性电机。

1.2 Al-EMS的使用效果(1)缩短熔炼时间在工厂试验中,相对于机械搅拌,Al-EMS可以大幅降低顶装式100t熔铝炉的熔炼时间[2]。

电磁搅拌提高了熔化速度,改善了合金化条件及温度控制,缩短了烧嘴关闭时间,或取消了人工搅拌、人工扒渣和塌堆,大大缩短了熔炼时间。

有效的搅拌能够降低液面温度,增加熔池和炉膛顶部的温差,因此使用Al-EMS能够改善从炉膛向熔池的传热。

2024年磁力搅拌反应釜市场发展现状

2024年磁力搅拌反应釜市场发展现状

磁力搅拌反应釜市场发展现状引言磁力搅拌反应釜是一种广泛应用于化工、制药、食品等领域的反应设备,它通过磁力搅拌器产生的旋转磁场来驱动搅拌器实现反应液的混合反应。

随着化工工业的发展和技术的不断进步,磁力搅拌反应釜市场也得到了快速的发展。

本文将对磁力搅拌反应釜市场的发展现状进行分析和阐述。

市场规模和增长趋势磁力搅拌反应釜市场在过去几年里保持着稳定的增长势头。

根据市场调研数据显示,全球磁力搅拌反应釜市场规模从2015年的xx亿美元增长到了2020年的xx亿美元,年均复合增长率约为xx%。

这种增长趋势得益于化工工业的快速发展以及对高效、安全、环保生产的需求增加。

市场主要驱动因素磁力搅拌反应釜市场的快速发展有如下几个主要驱动因素:1. 科技进步和创新随着科技的进步,磁力搅拌反应釜的设计和制造技术不断改进和创新,使其在反应效率、能耗、安全性等方面有了显著提高,满足了越来越严格的生产要求。

2. 化工工业的不断发展化工工业是磁力搅拌反应釜市场的主要需求方。

随着新材料、新工艺的不断出现和应用,对反应釜设备的需求也在不断增加,推动了市场的发展。

3. 安全和环保要求的增加在现代社会,安全和环保意识的提高已成为各行各业的共识。

磁力搅拌反应釜作为一种安全、环保、高效的反应设备,受到了广泛的关注和需求。

市场现状和竞争格局全球磁力搅拌反应釜市场呈现出竞争激烈的格局。

主要的市场参与者包括国内外的制造商,如XX公司、XX公司等。

市场上存在着多个品牌和各种型号的磁力搅拌反应釜供消费者选择。

在市场竞争中,各家企业通过研发创新、产品质量和售后服务等方面不断提升自身竞争力。

同时,价格也是影响消费者选择的重要因素之一。

市场发展趋势磁力搅拌反应釜市场未来有以下几个发展趋势:1. 技术升级和产品创新随着科技的不断进步,磁力搅拌反应釜的技术将会不断升级和创新。

高效能耗、智能化、自动化等将成为市场发展的新方向。

2. 新兴市场的崛起目前,磁力搅拌反应釜市场的主要需求来自于发达国家和地区。

2024年磁力搅拌器市场环境分析

2024年磁力搅拌器市场环境分析

2024年磁力搅拌器市场环境分析1. 引言磁力搅拌器是一种利用磁力线使搅拌棒在容器内转动的装置,广泛应用于实验室、医药、化工等领域。

本文将对磁力搅拌器的市场环境进行分析,包括市场规模、竞争格局以及市场趋势等方面。

2. 市场规模磁力搅拌器市场的规模在近几年持续增长,主要受到实验室、医药和化工领域的需求推动。

根据市场调研,2019年全球磁力搅拌器市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。

亚太地区是当前磁力搅拌器市场的主要增长驱动力,其中中国市场占据重要地位。

3. 竞争格局磁力搅拌器市场竞争激烈,主要有国内外多家公司参与其中。

国际市场上,主要的竞争对手包括公司A、公司B和公司C等。

这些公司在技术研发、产品质量和市场推广方面具有较强的实力,占据着市场的主要份额。

在国内市场上,磁力搅拌器制造商众多,主要包括公司D、公司E和公司F等。

这些公司在产品价格、售后服务等方面互相竞争,市场份额相对较小。

同时,国内市场也存在一些小型企业和创新型公司,他们通过技术创新和差异化经营在市场中寻找机会。

4. 市场趋势随着科技的进步和实验室、医药、化工等领域的发展,磁力搅拌器市场面临着一些新的趋势和机遇。

首先,磁力搅拌器的智能化趋势愈发明显。

现代磁力搅拌器开始使用智能控制系统,具备温度、转速等参数的自动调节功能,提高了工作效率和安全性。

其次,对于一些特殊行业,如医药和生物技术领域,对磁力搅拌器的要求越来越高。

例如,在制药过程中,对于不同的药物成分,需要不同的搅拌方式和参数,因此磁力搅拌器需要具备更高的灵活性和可调节性。

此外,环保和能源节约已成为全球关注的热点话题,对磁力搅拌器的要求也在不断增加。

未来的磁力搅拌器将更加注重能耗控制和环境友好,采用更节能的驱动系统和材料,提高能效。

5. 总结在市场规模不断扩大的背景下,磁力搅拌器市场竞争激烈,市场趋势也在不断变化。

未来,磁力搅拌器将朝着智能化、灵活性和环保节能方向发展。

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

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

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。

金属冶炼中的电磁搅拌技术及其应用

金属冶炼中的电磁搅拌技术及其应用

VS
研究方向包括研究不同技术之间的相 互作用机制、优化工艺参数、提高金 属回收率等。通过这些方面的研究, 可以进一步拓展电磁搅拌技术的应用 范围,推动金属冶炼技术的进步。
环保与节能减排的研究方向
随着环保意识的不断提高,金属冶炼过程中的环保与节能减排问题越来越受到关 注。未来需要加强这方面的研究,以实现金属冶炼的可持续发展。

降低能耗
由于熔炼时间的缩短和 效率的提高,电磁搅拌 技术可以有效降低熔炼
过程的能耗。
在连铸过程中的应用
铸坯质量提升
通过在连铸过程中使用电磁搅拌,可 以改善铸坯的结构,提高其质量。
减少裂纹和缺陷
电磁搅拌有助于消除连铸过程中的应 力集中,减少铸坯裂纹和内部缺陷。
提高铸坯的冷却速度
通过增强金属液的流动,电磁搅拌可 以加快铸坯的冷却速度,缩短生产周 期。
污染。
03
金属冶炼中电磁搅拌技术 的应用
在熔炼过程中的应用
熔炼速度提升
通过电磁搅拌,可以加 速金属的熔化过程,缩 短熔炼时间,提高生产
效率。
成分均匀性增强
在熔炼过程中,电磁搅 拌有助于使金属成分更 加均匀,提高产品质量

减少杂质与气体
通过搅拌作用,有助于 去除金属中的气体和杂 质,减少孔洞和夹杂物
对金属性能的影响
提高力学性能
细化晶粒和改善组织均匀性可以提高金属的力学性能 ,如强度、韧性等。
改善耐腐蚀性能
通过减少偏析和改善组织均匀性,可以提高金属的耐 腐蚀性能。
提高加工性能
改善金属组织的均匀性和细化晶粒可以提高金属的加 工性能,如切削加工性能。
对金属冶炼效率的影响
01
02
03
提高熔炼速度

2024年磁力搅拌反应釜市场环境分析

2024年磁力搅拌反应釜市场环境分析

2024年磁力搅拌反应釜市场环境分析1. 引言磁力搅拌反应釜是一种广泛应用于化学、生物制药、食品和饮料等行业的反应设备。

它利用磁力搅拌器产生的旋转磁场来实现液体的混合和撤销。

随着相关行业的发展,磁力搅拌反应釜市场也面临着一系列的挑战和机遇。

本文将对磁力搅拌反应釜市场环境进行深入分析,以帮助企业更好地了解市场动态和制定战略决策。

2. 市场规模和增长趋势磁力搅拌反应釜市场在过去几年中呈现出稳步增长的趋势。

根据市场研究报告,全球磁力搅拌反应釜市场规模预计将在未来几年内保持平稳增长。

这主要受到以下几个因素的影响:•化学行业的发展:磁力搅拌反应釜在化学行业中具有广泛应用,随着化学行业的持续发展,需求量也将持续增加。

•生物制药行业的崛起:生物制药行业对磁力搅拌反应釜的需求也在不断增加,生物技术的进步推动了该行业的快速发展。

•食品和饮料领域的需求:磁力搅拌反应釜在食品和饮料领域中的应用也在不断扩大,对市场需求产生积极影响。

3. 市场竞争格局磁力搅拌反应釜市场存在着激烈的竞争。

主要竞争对手包括国内外的制造商和供应商。

市场竞争主要体现在以下几个方面:•产品性能和质量:市场上存在着各种不同规格和性能的磁力搅拌反应釜产品,企业需要不断提升产品质量和技术水平,以满足客户的需求。

•价格竞争:价格是客户选择供应商的重要考量因素之一,企业需要合理定价,并与竞争对手进行价格竞争。

•售后服务:优质的售后服务是企业竞争的重要方面,包括设备安装调试、技术支持、维修和保养等服务。

4. 市场机遇和挑战在磁力搅拌反应釜市场中,企业面临着一些机遇和挑战。

•市场机遇:–新兴市场的开发:一些发展中国家的化学、生物制药和食品行业正处于快速发展阶段,对磁力搅拌反应釜的需求极大,企业可以通过拓展新兴市场来获取增长机遇。

–技术创新:随着科技的发展,磁力搅拌反应釜的技术也在不断创新,企业可以通过研发和创新来提升产品竞争力。

•市场挑战:–市场竞争激烈:市场上存在着众多竞争对手,企业需要不断提升自己的核心竞争力,以抵御竞争压力。

国内外搅拌机的发展现状

国内外搅拌机的发展现状

国内外搅拌机的发展现状随着经济的不断发展和科技的进步,国内搅拌机的技术水平得到了较大的提高,应用范围也越来越广泛。

目前国内搅拌机的主要发展趋势有以下几个方面。

1、技术水平不断提高随着技术水平的提高,现代搅拌机已不再是简单的机械设备,更成为了智能化、自动化、信息化的高科技产品。

现代搅拌机采用了先进的控制系统、传感装置和自适应技术,使得搅拌机具有更高的生产效率、更精准的搅拌质量和更低的故障率,能够更好地满足不同领域用户的需求。

2、节能环保成为主流随着环保意识的不断提高,节能环保已成为搅拌机行业的主流发展方向。

通过研发创新,国内搅拌机不仅大量运用了新型、环保的材料,而且在机械设计上也更符合节能的要求,如运用隔音降噪技术和减少能源浪费的控制程序等。

3、多样化需求不断增加随着工业化的不断深入,对搅拌机的多样化需求也在不断地增加。

在传统的领域中,如食品、印刷、化工、制药等,现代搅拌机都发挥着极其重要的作用。

此外,汽车、航空、建筑、新能源等多个领域对于搅拌机的需求也在不断增加,因此,搅拌机的设计和功能也不断地更新与完善。

国外搅拌机的发展水平在很大程度上反映了搅拌机技术的高度发展和市场需求的不断增加。

目前国外搅拌机的发展现状主要体现在以下几方面。

1、技术创新不断推进国外搅拌机厂商在产品设计、生产工艺及生产设备方面大力发展并不断改进,旨在满足不断增长的市场需求。

通过先进的计算机辅助设计、模拟仿真、数字化加工等技术,不断提升搅拌机的性能和质量,实现搅拌机的智能化、高效化、多样化等特点。

2、环保经济成为发展趋势随着国外搅拌机企业对环保和经济的重视程度越来越高,节能、环保、低噪音已成为国外搅拌机的主要发展趋势。

采用低能耗、低排放等技术,减少环境污染,符合当地环境保护法规的要求,体现了国外搅拌机企业的社会责任感。

3、多品种、小批量要求在实际生产应用中,需要对不同类型的物质进行不同、精确、高效的混合。

因此,为满足特定客户的需求,国外搅拌机企业不断研发多品种、小批量生产搅拌机。

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

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。

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电磁搅拌器的调查报告目录第1章电磁搅拌器的简介 (1)1.1定义 (1)1.2 原理 (1)1.3 安装模式及分类 (1)1.4.2 SEMS 扩大等轴晶率 (2)1.4.3 FEMS 细化等轴晶 (2)第2章电磁搅拌器的发展 (2)2.1 电磁搅拌技术在国外的发展和应用情况 (3)2.2 电磁搅拌技术在中国的发展和应用现状 (5)第3章电磁搅拌器的应用 (7)第1章电磁搅拌器的简介1.1定义电磁搅拌器,是炼钢行业中的一种机器,具有强化钢水运动和推动钢水运动的能力。

1.2 原理电磁搅拌器(Electromagnetic stirring: EMS)的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力,强化钢水的运动。

具体地说,搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内,就在其中感应起电流,该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力,电磁力是体积力,作用在钢水体积元上,从而能推动钢水运动。

1.3 安装模式及分类根据电磁搅拌器在铸机冶金长度上的不同安装位置大致有以下几种模式:(1)结晶器电磁搅拌:Mold Electromagnetic stirring: M EMS 搅拌器安装在结晶器铜管外面。

(2)二冷区电磁搅拌:Strand Electromagnetic Stirring: SEMS 搅拌器安装在铸坯外面。

(3)凝固末端电磁搅拌:Final Electromagnetic stirring: FEMS 用于方坯连铸搅拌器安装在铸坯外面。

1.4 电磁搅拌器的冶金效果1.4.1 MEMS 增加等轴晶率钢种作用低合金钢减少表面和皮下的气孔和针孔弹簧钢减少表面和皮下的夹杂物冷轧钢坯壳均匀化中高碳钢稍稍改善中心偏析表11.4.2 SEMS 扩大等轴晶率钢种作用不锈钢减少内裂改善中心偏析工具钢减少中心疏松表21.4.3 FEMS 细化等轴晶钢种作用弹簧钢有效地改善中心偏析轴承钢有效地改善中心缩孔和疏松表3第2章电磁搅拌器的发展连铸是钢铁生产流程中的重要环节,钢材的质量在很大程度上取决于连铸坯的质量。

生产实践表明,应用电磁搅拌技术能有效改善连铸坯的质量。

从20世纪80年代开始,国外的电磁搅拌技术逐渐走向成熟。

80年代中期,国在引进国外连铸机的同时,也引进了一批不同类型的电磁搅拌装置。

但由于种种原因,许多钢厂电磁搅拌技术的应用并不理想,造成设备的闲置。

与此同时,我国仍在继续引进国外的电磁搅拌技术0在这种情况下,有必要对现有连铸用电磁搅拌器的设计、工艺优化进行广泛深入的研究与开发,形成国产化设计、制造、生产、应用的工程化实施能力,以使国内相关企业摆脱仅能仿制的困境。

在“国家科技攻关(双重)项目”的支持下,连铸技术国家工程研究中心与相关单位合作,完成了电磁搅拌器的设计、制造,在重钢七厂1号连铸机进行了工业试验,并对电磁搅拌工艺进行了优化,获得了良好的使用效果,所设计和制造的内置式结晶器电磁搅拌器的性能已达到国外同类产品的水平。

2.1 电磁搅拌技术在国外的发展和应用情况电磁搅拌器(EMS)是由瑞典ASEA 公司首先发明的。

l932年Dreyfus博士根据法拉第的电磁感应原理,发现低速移动着的感应磁场会对钢水产生强烈的搅拌作用,于l948年制造出世界上第一台电磁搅拌器并用于电弧炉炼钢。

随着炼钢技术的发展和成熟,电磁搅拌技术逐渐被应用于连铸设备。

20世纪60年代,奥地利Kapfanberg厂的Beohler连铸机开始使用电磁搅拌技术浇铸合金钢。

20世纪70年代,法国钢研院(IRSID)首次在方坯连铸机上进行了线性电磁搅拌技术的工业性试验。

英国钢公司(BSC)也进行了类似试验。

电磁搅拌使硅铝镇静钢的皮下质量得到了改善,试验中由于采用了低频电磁场,提高了搅拌效率,并采用铜作为结晶器材料,很快在生产中得到应用。

随后,圆坯连铸设备的旋转搅拌技术研究取得了突破性进展。

Karl - HeinzSpitzer等人用模型实验和数值模拟的方法研究了圆坯在旋转搅拌作用下钢水内的电磁场和流场。

分析各种情况下的计算结果,讨论了搅拌器的内径、长度、磁感强度、激磁电流的频率、搅拌器沿长度方向的安装位置对流场的影响。

板坯连铸机电磁搅拌技术开发较晚。

1973年世界首台板坯连铸机二冷段电磁搅拌器在新日铁君津厂投入使用。

同年,法国钢研院在西德Eillingen 厂的板坯连铸机上也使用了电磁搅拌技术。

其方法是在结晶器宽面铜板后面的冷却水箱内装有线圈,产生竖直方向的线性搅拌。

搅拌后发现,低碳铝镇静钢的皮下质量明显改善。

1977年ASEA (现在的ABB)提出辊后箱式搅拌的设想,安装在铸流奥氏体钢(无磁性)支撑辊后面,沿拉坯方向搅拌铸坯,适用于辊子直径小、搅拌器与板坯之间距离小于250mm的连铸机。

后来,日本神户钢铁公司在弧形板坯铸机上安装了直线型电磁搅拌器,同样改善了铸坯质量。

日本新日铁公司经过长期的研发,用结晶器电磁搅拌装置(简称M- EMS)控制钢液流动,大幅度提高了板坯表面质量及合格率;铸坯初期凝壳厚度均匀,因纵裂而引发的拉漏事故明显减少,稳定了连铸操作。

现在,新日铁公司的板坯连铸机几乎全都采用了M -EMS。

20世纪80年代初,日本川崎钢铁公司和瑞典ASEA公司共同开发了结晶器电磁制动装置,将这项技术应用于川崎公司的铸机上,获得良好的冶金效果。

20世纪90年代,间歇搅拌器和多频搅拌器相继得到开发,这标志随着电磁搅拌技术的发展和成熟,该技术已成为改进铸坯质量的重要手段。

随着技术的进步,人们开发了组合式电磁搅拌技术。

与单一位置搅拌相比较,组合式电磁搅拌在改进铸坯质量、减少中心偏析方面的效果更好。

1991年日本NKK引进了钢水能加速或减速离开浸入式水口的EMLS/EMLA(电磁液面减速器/电磁液面加速器)工艺,还有能使结晶器弯月面处或弯月面下钢水旋转的EMRS。

据报道,日本神户钢铁公司研究了一种新型的电磁搅拌技术,即对中间包到结晶器之间的铸流采用电磁搅拌,解决了浸入式水口堵塞的问题,实现了在整个连铸过程中低过热度浇铸。

日本新日铁公司目前又开发了一种铸流电磁搅拌,这种铸流电磁搅拌安装在足辊以下、二冷段以上的狭缝里,通过改进等轴晶区的比率来减少中心偏析,防止内裂的产生。

2.2 电磁搅拌技术在中国的发展和应用现状我国20世纪70年代末才开始研究电磁搅拌技术,主要经历了3个阶段。

(1)20世纪70年代末至80年代中期,我国开始对电磁搅拌技术进行摸索和探讨,虽然经过试验及工业运行,但性能不太稳定。

20世纪80年代中期,我国引进了一批特殊钢连铸机,都配有进口电磁搅拌装置,这虽然对我国连铸电磁搅拌技术的发展起到了一定的积极作用,但也说明我国当时还不具备制造高性能电磁搅拌装置的能力。

(2)20世纪80年代后期,电磁搅拌得到国家的高度重视。

经过十多年的努力,我国电磁搅拌技术的研究终于取得了重大突破和进展。

1996年5月,舞钢首次在大型厚板坯连铸机上成功地使用了国内自行设计研制的SEMS成套装置,这标志着我国结束了完全依靠进口电磁搅拌装置的历史。

这些装置的研制水平和使用效果达到了引进装置的效果。

(3)1997年,宝钢同其它单位合作,成功研制出了宝钢大板坯连铸SEMS,价格不到引进设备的1/3。

宝钢SEMS的研制成功标志着我国已经具备研制高性能电磁搅拌装置的能力,且具备了出口竞争的实力。

我国目前应用电磁搅拌器的连铸设备有100多台,多为电炉连铸,绝大部分是引进的,仅有重庆特钢和宝钢等使用了国产电磁搅拌装置。

由于国内EMS的应用研究还不充分,不少厂家的运用效果不够理想,主要存在以下问题:(1)工艺试验不足,未对工艺参数充分优化。

(2)国内引进的EMS 多为早期产品,功率不足,使用效果不够理想。

(3)存在水质处理问题。

由于EMS 功率大,电磁线圈多采用水冷,对水质要求很高,而国内厂家水质处理多数达不到标准,造成线圈及接线处绝缘损坏。

(4)钢种不合适。

EMS 对高碳钢、不锈钢、厚板等特殊钢种的作用比较明显,对普通钢效果一般,对船板钢和某些低合金钢强电磁搅拌后,易产生白亮带和负偏析。

国内对EMS的研究和应用情况见表4所示。

表4 国内连铸电磁搅拌器的应用实例第3章电磁搅拌器的应用电磁搅拌技术(Al-EMS)由于具有无接触搅拌特点,使铝合金成分均匀,缩短熔炼时间,降低能耗,减少熔体上下部温差,减少熔渣的产生等优点,已经在铝熔铸行业得到推广应用。

在电磁半固态铸造合金浆料的制备工艺中电磁搅拌也起到重要的作用。

二相电磁搅拌器在铝熔炉底搅拌等场合应用比较多。

二相六桥臂的IGBT逆变器电源结构具有全部电压利用能力,在开关器件额定值相同的情况下,特别是采用非对称结构时,理论上其输出容量是二相四桥壁结构逆变器的一倍。

因此,对于大型二相电磁搅拌器,采用二相六桥臂低频逆变器供电,可以得到更大的电磁供电容量。

总体而言,方圆坯结晶器电磁搅拌在国内的使用历史最长,技术上也相对较为成熟,宝钢从1996年开始在引进的方圆坯连铸机上就配置有Danieli公司的结晶器电磁搅拌装置,自投产以来使用效果一直非常不错。

宝钢股份炼钢厂根据产品质量的要求在不同连铸机上分别配置r目前国际上主流的各种类型电磁搅拌装置,见表3。

在宝钢集团新疆八一钢厂、特钢及不锈钢事业部等子公司内也都分别装配有不同类型的电磁搅拌设备,这也是产品质量要求不断提高下的一个必然趋势。

值得一提的是为高拉速而设计的ABB电磁制动技术在宝钢股份炼钢厂及梅钢公司都得到了应用,并且使用结果也表明电磁制动在提高铸机拉速、改善铸坯表面质量和减少内部夹杂物等方面都取得了良好的冶金效果。

虽然电磁搅拌在宝钢各子公司里都得到了广泛的应用,通过现场工艺实验研究的不断摸索,也掌握了一些电磁参数与产品质量之问的相互关系和影响规律,但由于各种原因,电磁搅拌技术的优势并没有得到充分发挥。

表5 宝钢股份炼钢厂电磁搅拌使用状况作为目前世界上二冷区电磁搅拌中电磁力最强的设备,DKS在新日铁以及国内的武钢都是生产硅钢必不可少的冶金设备。

近年来,在对产品质量要求不断提升的背景下,宝钢在电磁搅拌技术方面持续开展了广泛而又深入的研究,辊式搅拌器的机理研究与优化就是一个成功的典范。

在板坯结晶器电磁搅拌技术、方圆坯凝固末端螺旋电磁搅拌技术等方面的系统研究工作也正在积极开展之中。

目前,世界上主要有三种形式的板坯二冷区电磁搅拌装置,分别是新日铁的DKS插入。

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