电磁搅拌_精品文档

电磁搅拌器的原理一、电磁搅拌器的工作原理1、平板式电磁搅拌器的工作原理与直线电动机的工作原理相似，感应器相当于电机的定子，金属熔液相当于电机的转子，炉底的厚度决定了电机的气隙，因此，它相当于一个气隙很大的直线电动机。

当在感应器线圈内通入低频电流时，就会产生一个低频行波磁场，这一磁场穿过炉底，作用于金属熔液，在金属熔液中产生感应电势和电流，这感生电流又和磁场作用产生电磁力，从而推动金属熔液定向流动，起到搅拌作用。

（图一）平板式电磁搅拌器原理示意图2、旋转式电磁搅拌器的运行原理类似于异步电机，感应器相当于电动机定子，金属熔液相当于转子，搅拌器产生的旋转磁场作用于溶融的金属液，在其中产生感应电流，该电流又与搅拌器产生的磁场相互作用而产生电磁力，推动金属熔液旋转。

（图二）旋转式电磁搅拌器原理示意图（图三）旋转式电磁搅拌器三维示意图由此可知，电磁搅拌是靠电磁力对金属液体进行非接触搅拌的，不会象用机械搅拌那样污染熔体。

通过改变电流的大小即可调整搅拌力，改变两相电流的相位即可改变搅拌方向，因此搅拌方便而充分，使熔体的温度和合金成分均匀，这在合金熔铸过程中是很重要的。

电磁搅拌装置一般设有强搅、弱搅、正搅、反搅、自动搅拌等多种搅拌方式，可以满足生产过程的不同需要，电磁搅拌装置是冶金熔铸行业不可替代的设备。

二、搅拌效果采用先进的电磁搅拌技术，经过国内外大量的实验与工业生产通过使用电磁搅拌所达到的主要效果：降低夹渣含量；减少中心缩孔；消除宏观偏析；增加等轴晶比率；改善凝固组织等；三、系统组成变频电源：通过交-直-交变频方式将单相或三相50HZ工频电源转换为频率0.5-30HZ连续可调，电压0-380V可调的相位互差90度两相或120度三相电源供给感应器产生磁场。

感应器：感应器为能量转化部件，将电能转化为磁能作用于金属熔体作功，达到搅拌效果。

加热系统：完成金属加热熔炼及恒温控制功能，通过PID有效调节加热功率以达到炉温的有效设定控制。

图2 板坯S-EMS工作原理冷区布置一对行波磁场搅拌器，激发向一个方向行进的行波磁场。

该行波磁场在铸坯内感生感应电流J，感应电流J与外加磁场相互作用，在铸坯的钢水内产生电磁力，即⨯=电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，推动钢水向一个方向运动。

值得注意的是钢水流动方向始终和行波磁场方向相一致，如行波磁场方向倒向，钢水也随之改变流动方向。

二电磁搅拌冶金机理现代理论认为电磁搅拌改善铸坯组织结构的机理主要基于以下几点：a）改变凝固过程的动力学条件（即机械模型理论）；b）改变凝固过程中热力学条件（即热模型理论）；c）改善凝固过程的物质迁移条件。

传统机械模型理论：电磁搅拌作用是打断枝晶梢成为等轴晶核,使晶粒细化形成细密的等轴晶；认为安装位置过高，搅拌作用过早终止而再次产生柱状晶；安装位置过低，搅拌作用无法切断已形成搭桥的柱状晶。

热模型理论：热模型理论能更好的代替传统机械模型理论解释电磁搅拌所起作用：电磁搅拌的作用加速了钢液的流动，从而改善了热传导条件，降低固液界面后大容量钢水的温度梯度，使得钢液过热度更容易消除，过热度消除并且钢水温度下降到液相线和固相线之间，更利于等轴晶的生长，可获得较大的等轴晶区；打断枝晶梢成为等轴晶核；增加横过粥状区的温度梯度，增加粥状区中的局部传热或减少局部凝固时间。

物质迁移凝固过程各种元素迁移。

三电磁搅拌参数设计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。

影响连铸电磁搅拌的冶金效果的主要因素在于：a. 电磁搅拌的形式及安装位置。

b. 不同钢种的末凝固钢液需要多大的电磁推力。

c. 电磁搅拌器能否提供足够大的电磁推力。

d. 电磁搅拌的作用区域是否足够大。

第3、4个因素取决于电磁搅拌器的参数及结构设计水平，而第1、2个因素则取决于电磁搅拌器的运行工艺。

因此,一套电磁搅拌装置要达到最佳的冶金效果,除了要求其本身性能优良外，还要求使用操作者有一定的实践经验，需要使用操作过程中不断的积累和丰富。

电磁搅拌科技名词定义中文名称：电磁搅拌英文名称：electromagnetic stirring，EMS其他名称：EMS技术定义：利用电磁效应实现熔体的搅拌，熔炼时使温度和成分均匀、连铸时控制凝固过程的工艺。

应用学科：材料科学技术（一级学科）；材料科学技术基础（二级学科）；材料合成、制备与加工（三级学科）；特种冶金（四级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录定义原理模式效果编辑本段定义任何通有电流的导体，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。

闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，导体中就会产生电流这种现象叫电磁感应。

旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。

三相交流电能够产生旋转磁场。

当旋转磁场半径很大时，就成了直线运动的行（xing）波磁场。

直线搅拌：由行波磁场产生的，使钢水以一定速度向磁场运动方向运动，故称直线搅拌。

钢水的流动方向始终和磁场的运动方向相一致。

编辑本段原理电磁搅拌器（Electromagneticstirring: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。

编辑本段模式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结晶器电磁搅拌：MoldElectromagneticstirring:MEMS搅拌器安装在结晶器铜管外面二冷区电磁搅拌：StrandElectromagneticStirring:SEMS搅拌器安装在铸坯外面凝固末端电磁搅拌：FinalElectromagneticstirring:FEMS用于方坯连铸搅拌器安装在铸坯外面编辑本段效果搅拌位置冶金效果适用钢种MEMS 增加等轴晶率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等稍稍改善中心偏析SEMS扩大等轴晶率不锈钢减少内裂改善中心偏析工具钢减少中心疏松FEMS细化等轴晶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特殊高碳钢。

磁力搅拌磁力搅拌是一种常用于实验室、工业生产及医药领域的混合技术。

它基于磁力的原理，通过周围的磁场将不可溶性物质悬浮于液体中并进行搅拌。

这种搅拌方法减少了不同物质间的摩擦，使混合更加均匀而高效。

1. 磁力搅拌的原理磁力搅拌是利用强磁铁和磁力驱动器的相互作用来实现的。

首先，将磁力驱动器（通常是一个旋转磁场产生器）放置在容器外部。

然后，在容器内部添加需要搅拌的液体，并将强磁铁放置在容器底部。

当磁力驱动器开始运转时，通过旋转磁场的作用，强磁铁受到磁力的引导，形成一个旋转的磁场。

这个旋转的磁场会将强磁铁下方的液体搅拌起来，实现混合的目的。

2. 磁力搅拌的优势磁力搅拌具有多种优势，使其成为实验室和工业生产中的理想选择之一。

首先，磁力搅拌避免了机械传动带来的摩擦。

传统的机械搅拌器需要通过轴承和密封装置传递能量，容易造成机械部件的磨损和泄漏。

而磁力搅拌器没有机械部件，不会发生这些问题。

其次，磁力搅拌不会产生火花和电磁辐射。

在某些需要反应温度较高或对环境灵敏的实验中，传统的机械搅拌器可能产生火花，造成危险。

而磁力搅拌仅仅利用磁力并不涉及电流，因此避免了这些风险。

最重要的是，磁力搅拌可以实现更高效、更均匀的混合。

由于磁力搅拌不受限于机械传动，可以提供连续且不间断的搅拌过程。

这使得化学反应、溶解、聚合等过程更加充分，并且确保了物质的均匀分布。

3. 磁力搅拌的应用领域磁力搅拌广泛应用于实验室、工业生产及医药领域。

在实验室中，磁力搅拌器常用于化学合成、生物技术、蛋白质结晶、药物发现等领域。

在工业生产中，磁力搅拌器可以应用于化工、食品、生物制药等行业的混合、反应和制备过程中。

在医药领域，磁力搅拌技术被广泛运用于药物制剂中，以确保药物的均匀混合和稳定性。

4. 磁力搅拌的注意事项尽管磁力搅拌具有许多优势，但使用时仍需注意以下事项。

首先，选择合适的磁力驱动器和强磁铁。

不同液体和容器的混合需要不同的搅拌速度和力度，因此应根据具体要求选择适当的设备。

板坯电磁搅拌的现状摘要:介绍了电磁搅拌技术的原理、电磁搅拌器的分类、电磁搅拌装置的应用条件关键词:电磁搅拌技术; 板坯; 连铸; 应用Electromagnetic Stirring of SlabsAbstract: It is introduced the principle of electromagnetic stirring technique as well as types and application condition of stirrer．Key words: electromagnetic stirring; continuous casting of slab; multi-mode EMS1前言在连续铸钢发展初期, 钢铁制造者们已认识到钢液的凝固及铸坯质量受液相穴钢液的运动和诸如对流、传热、收缩等基本物理现象的影响。

毫无疑问, 电磁搅拌的研究是以优化上述运动和现象以提高钢的质量和消除不利因素等为目标的[1]。

电磁搅拌装置(Electro – Magnetic Stirring)英语缩写为EMS。

目前采用电磁搅拌装置已经成为板坯连铸设备为提高铸坯产品质量的重要途径,其作用就是在铸线扇形段上安装多段电磁搅拌用的电磁线圈, 在各段辊内的电磁线圈上施加低压、低频、大电流的交流电源, 电磁力线贯穿铸坯的凝固相(即坯壳部分),在将要冷却凝固的钢水内部产生强磁场,通过钢水内流动的感应电流相互作用, 使液向部分能定向移动及旋转运动,从而对铸坯内的液相钢水进行搅拌,使铸坯内部结晶组织均匀, 提高了板坯的质量[2]。

2 电磁搅拌技术原理及作用2.1 电磁搅拌技术原理与已普及的长材产品生产中采用的转式电磁搅拌有所不同, 针对大断面的矩形, 板坯连铸生产采用独特的线形电磁搅拌。

其原理十分简单, 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。

电磁搅拌安全操作规程范文一、安全管理责任1.1 企业安全主管负责全面组织、实施和监督电磁搅拌安全管理工作，对操作人员进行岗位培训，建立健全安全管理系统。

1.2 部门经理负责本部门电磁搅拌安全管理工作，在岗位上进行安全教育和指导，确保员工遵守安全操作规程。

1.3 操作人员必须具备岗位相关的专业知识和技能，并通过安全培训合格方可上岗。

二、安全操作规程2.1 作业前的准备2.1.1 确保电磁搅拌机设备完好，操作人员要对设备进行检查，确保无损坏和异常情况。

2.1.2 要清楚了解被搅拌物性质和工艺要求，选择合适的搅拌装置和操作参数。

2.1.3 操作人员必须穿戴个人防护用品，如防护面罩、手套、防护服等，并检查是否处于良好的状态。

2.2 操作过程安全措施2.2.1 严禁将有可燃、易爆物品和其他危险品放置在搅拌机周围。

2.2.2 操作人员必须熟悉和掌握电磁搅拌机的操作规程，合理调整和控制搅拌机的转速、温度和时间等参数。

2.2.3 在操作过程中，严禁用手直接触碰搅拌器的转子和叶片，使用时必须戴上手套。

2.2.4 操作人员不得离开岗位，必须全程监控搅拌机的运行状态，及时处理可能发生的故障和异常情况。

2.2.5 操作结束后，必须切断电源，关闭搅拌机，清理现场，并恢复设备和工作区域的整洁。

三、应急处理3.1 在操作过程中，如发现搅拌机出现异常声音、振动或温度升高等现象，应立即停机进行检查和维修。

3.2 如果发生泄漏、火灾等紧急情况，应立刻采取应急措施，通知有关部门和人员，并根据现场情况进行处理。

3.3 在应急处理过程中，要确保人员的安全，并采取措施防止事故扩大。

四、安全教育和培训4.1 进入岗位前，所有操作人员必须经过电磁搅拌机的安全培训，熟悉操作规程和应急处理措施。

4.2 安全主管要定期组织安全培训和演练，提高操作人员的安全意识和应急处理能力。

4.3 对于新进员工，必须进行专业技能培训，并指导其掌握安全操作规程。

五、安全检查和事故处理5.1 安全主管要定期对电磁搅拌机设备进行安全检查和维护，确保设备处于正常工作状态。

电磁搅拌安全操作规程范文一、概述电磁搅拌是一种常用于液体搅拌和混合的技术，它通过通过电磁力将搅拌器固定在容器底部，利用旋转磁场产生搅拌效果。

本安全操作规程旨在提供电磁搅拌操作人员必须遵守的安全规定，以确保操作过程中的安全性。

二、操作前的准备工作1. 维护检查：操作人员在使用电磁搅拌器之前，应进行设备的维护检查，确保其完好无损。

如发现任何故障或损坏，应立即报告维修部门进行维修或更换。

2. 个人防护装备：操作人员应佩戴符合要求的个人防护装备，包括安全眼镜、耳塞、手套和防护服等。

同时，还应确保防滑鞋和防滑垫被正确使用。

3. 工作区域：在进行电磁搅拌操作前，操作人员需确保工作区域的整洁和清理，避免杂物的干扰。

同时，还应确保工作区域的通风状况良好，以防止有害气体积累。

三、安全操作规程1. 打开电源：在开始操作之前，操作人员应确保电源开关处于关闭状态。

2. 安装搅拌器：将搅拌器正确安装到容器底部的固定位置，确保固定牢固。

安装过程中，注意避免手部接触搅拌器，防止发生伤害。

3. 连接电源：将电源线连接到电源插座，并确保插头插入牢固，避免脱落。

4. 调节搅拌速度：打开电源后，逐步调节搅拌速度，切勿一次性调至最大转速。

5. 准备搅拌物料：在搅拌器正常运转后，将需要搅拌的物料缓慢注入容器，切勿一次性倒入过多，以免引起溅出。

6. 监控搅拌过程：在搅拌过程中，操作人员应全程监控搅拌器的运行情况，确保其稳定运转，同时注意搅拌物料的状态。

7. 注意观察：操作人员需密切观察搅拌操作过程中的异常情况，如有发现噪音、振动等异常情况，应立即停机检查。

8. 停机操作：在搅拌操作完成后，应先将搅拌速度调至最低档，再切断电源，确保操作过程平稳结束。

四、事故处理及紧急情况1. 发生事故时，应立即停机，切断电源，并立即通知相关人员。

同时，在不危及自身安全的情况下，采取相关措施进行事故处理。

2. 紧急情况下，如发生火灾或有害气体泄漏等，应按照应急预案进行紧急疏散，并联系相关的应急机构提供支持。

电磁搅拌电磁搅拌技术和应用效果目前已经比较成熟。

对于大方坯和小方坯(＞150mm,≤150mm)连铸，为了生产高质量铸坯和轧材，电磁搅拌是必须采取的措施，而且必须采取提高铸坯表面质量的结晶器电磁搅拌(M-EMS)和改善中心偏析的二冷电磁搅拌(S-EMS)的组合式搅拌。

由于方圆坯断面积比板坯小，所以表面的清理损耗和工作量要比板坯大得多，因此提高方圆坯的表面质量的经济效益也比板坯大得多。

M-EMS搅拌对提高铸坯表面质量有重要作用。

其机理是：（1）液芯的运动均匀了内部钢水的温度，并使保护渣均匀熔化，因此形成振痕稳定和厚度均匀的坯壳并与结晶器壁接触良好；（2）液芯的流动冲洗使凝固壳内表层的夹杂和气泡上浮到液面中心，人工捞出可提高铸坯的表面质量和钢的纯净度。

S-EMS搅拌的作用是大幅度减小铸坯表层细等轴晶内侧的柱状晶厚度，使其变成等轴晶，从而可以明显降低中心偏析和疏松。

这对最终成品圆钢和线材的质量判定和二次加工性带有决定性。

为了消除轧材的柱状晶，不使用S-EMS的铸坯压缩比约在10左右，而采取S-EMS的压缩比为5时就可以达到。

因此采用S-EMS也可以使用较小尺寸的铸坯生产较大规格的成品，或在同等条件下进一步提高轧材的强度、塑性和冲击性。

中心偏析产生的原因是铸坯在凝固过程中碳、硫、磷、锰等溶质（含非金属夹杂物及气相等轻质相）元素的浓度逐渐增高的结果，因此S-EMS的作用机理是铸坯出结晶器后，利用电磁的作用使液芯钢水在转动的过程中凝固，这样，一方面使溶质元素分布均匀，改善中心偏析度；另一方面，由于钢水的转动冲刷凝固的前沿，使已成固态的微粒变成新的结晶核，因此扩大了等轴晶比率，相对减少了柱状晶量。

M-EMS与S-EMS组合式电磁搅拌可以适应优质钢和不锈钢的质量需要，但是对于碳含量＞0.50%的高碳钢和弹簧钢等钢种，为了解决芯部碳的偏析，应在铸坯凝固末期对糊状钢液进行电磁搅拌，即F-EMS。

电磁搅拌的原理，以电磁感应原理为基础，闭合电路的一部分导体在磁场中运动会产生电流，带电的导体在磁场中运动会产生阻碍其运动的电磁力。

在熔铝炉中的铝液达到到三分之一时即可进行搅拌，根据工艺要求可进行连续或分段搅拌在熔化过程中实施的搅拌，是为了缩短整体的熔炼时间，提高生产效率；在铝锭全部熔化
完毕并添加了各种合金材料（或精炼剂）后进行的搅拌，其主要目的是为了达到合金成分和熔体上下温度的均匀在设定搅拌强度时，应以能在铝熔液表面看到小波浪而又不破坏氧化层为原则，这样可以进一步降低烧损率通过改变电流的大小即可调整搅拌强度，改变三相电流的相位即可改变搅拌方向。

电磁搅拌效果：
电磁搅拌是靠电磁力对金属液体进行非接触搅拌，不存在搅拌过程中对熔体的污染，对
熔炼高纯铝及铝合金具有重要意义应用电磁搅拌效果如下：
1）在搅拌器打开10 分钟内即可使熔体的上部与下部的温差控制在4 以内，加快了
熔体的熔化速度，节省了燃料消耗熔化速度相对于人工搅拌约提高15%，燃料消耗相对于人工搅拌可节约6%以上.
2）Cu,Mg,Mn,Zn,Si 等高含量元素熔池内两点成分绝对偏差不高于0.12%，当熔池温度达到取样温度后5分钟内即可达到上述的成分均匀指标。

3）不破坏熔体表面的氧化膜，可减少金属的氧化，炉渣量相对于人工搅拌降低10%电磁搅拌可使氧化渣流向炉门，便于扒渣，减少扒渣时间，可减轻氧化渣挂炉壁现象，减少清炉次数，大大延长炉子的使用寿命。

4）减轻了工人的劳动强度，不存在人工搅拌因操作人员的技能体力乃至劳动态度的不同产生的质量差异，因而可使合金的质量得到大幅度的提高，质量容易控制。

电磁搅拌培训资料1.原理：电磁搅拌是把三相工频交流电转变为两相低频交流电，送入感应器，使之产生一低频行波磁场，该磁场穿过熔炉的保温材料，作用于铝熔液，在铝熔液中产生感应电流，在感应器行波磁场的作用下，载流的铝熔液产生电磁力，推动铝熔液向一定方向流动。

改变通入感应器电流的相位及幅值，即可改变铝熔液流动的方向及速度，从而实现对铝熔液的正搅、反搅、强搅、弱搅等不同的搅拌方式。

2.结构：电磁搅拌器主要由产生电磁场的电磁感应器、保护电磁感应器的外壳体及冷却电磁感应器的冷却水路组成。

从结构上来讲，电磁搅拌大致有以下三种结构形式：“油—水”二次冷却结构形式、外水直冷式结构形式、空芯铜（铝）管内冷式结构形式。

我们的电磁搅拌器采用的是空芯铝管内冷式结构形式。

3.电磁感应器的冷却水路（注：该项很为重要，如果运行工不能理解，将会直接损毁电磁感应器）3.1电磁感应器的冷却的重要性：电磁感应器是由铝管绕制而成，将两相低频交流电加至铝管绕制的线圈上产生行波磁场，作用于铝熔液，在铝熔液中产生感应电流，在感应器行波磁场的作用下，载流的铝熔液产生电磁力，推动铝熔液向一定方向流动。

可见电磁搅拌器线圈使用中会发出大量的热量，如果得不到良好的冷却，将损害线圈的绝缘，造成短路，烧毁线圈，致使电磁搅拌器不能够使用。

3.2电磁感应器的冷却水路的结构：3.2.1冷却水路的流程（现场讲解）3.2.2冷却水路中主水（搅拌器线圈内通过的冷却水）路的设备、仪表及作用：（1）循环水泵：实现冷却水在水路中的循环，起到冷却线圈的作用。

型号：CDLF8-8FSWSC流量：8m3/h功率：3Kw（2）压力表（电接点压力表）：带有指针限位，目前下限位设定为0.35MPa。

如果循环泵开启后水压低于0.35MPa，有以下可能循环泵故障、管道漏水等，此时电磁搅拌器是启动不了的。

如果此时电气保护失效，电磁搅拌器启动了，将会直接烧毁搅拌器线圈。

因此，电磁搅拌器启动后，应立即查看该表压力显示，如果低于0.35MPa，应立即停止搅拌。