高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊在碳素结构钢连铸上的应用研究【关键词】碳素结构钢；连铸；二冷区；电磁搅拌辊0 前言普碳钢已逐步趋向低合金的优质碳素结构钢钢发展，由于多种原因，现在碳素钢的连铸板坯中不同程度地存在着一些质量问题，如果能将二冷区电磁搅拌技术成功地运用于碳素钢连铸，将很大程度推动连铸电磁搅拌技术的进步。
1 高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊应用连铸条件及主要技术1.1 连铸机主要技术参数1.2 电磁搅拌的选择为满足大断面连铸坯的使用，电磁搅拌辊采用湖南中科电气的两项专利技术：（1）高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊电磁搅拌辊的结构由一个固定的激发磁场感应器、起调节作用辊套、接线盒及冷却水路构成。
感应器主要由铁芯及线圈组成，采用纯净水直接冷却，对线圈绝缘性能要求较高，辊套由非磁高强度耐热合金钢制成。
在辊套与感应器之间加装有带缺口的防漏磁屏蔽环，磁屏蔽环的缺口面为工作面，从而极大增强电磁搅拌辊运行时产生的中心电磁推力，其推力比国外同类产品约大1.7-2.5倍。
（2）二冷区电磁搅拌辊支撑装置辊面长度超过2000mm的电磁搅拌辊的机械强度明显不够，极易使辊套变形甚至断裂等。
采用图2支撑结构后，明显改善了其承受的最大弯曲应力，强度的增强使辊套很大程度得到减薄同时是磁场加强，使电磁搅拌辊能够应用于各种断面的连铸机。
3 连铸工艺条件和电磁搅拌参数对碳素结构钢连铸冶金效果的影响3.1 试验钢种及参数3.2 高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊对碳素结构钢连铸坯的影响3.2.1 形成等轴晶区二冷区的电磁搅拌辊可以扩大铸坯内部等轴晶区的面积，给定连铸工艺制度条件下，搅拌位置决定了柱状晶和等轴晶厚度之比。
图4为低倍上有明显的方框形白亮带（负偏析带），这是使用sems 搅拌后钢液运动对凝固前沿冲刷后出现的，白亮带以外代表电磁搅拌辊搅拌之前已凝固坯壳的厚度，白亮带以内为磁搅拌器搅拌之后未凝固钢液的厚度。
电磁搅拌辊的安装位置决定了铸坯内部的最大等轴晶区面积，安装位置处凝固率越低，sems所能形成的最大等轴晶区域就越大，反之则越小。
甲方：乙方：甲、乙双方经技术交流和友好协商，就1号连铸机电磁搅拌成套系统的设计、设备制造、运输、安装调试、技术服务和培训等达成如下协议，本协议与供货合同具有同等的法律效力。
1．连铸机的基本参数连铸机台数：1台连铸机机型：弧形连铸机铸机基本弧半径：R 8m连铸机流数：5流流间距：1300mm铸坯断面尺寸：150mm×150mm工作拉速： 1.9～2.1m/min浇注方式：浸入式结晶器铜管长度：900mm，厚度：14 mm生产钢种：中高碳盘条、冷墩钢盘条、弹簧钢盘条、焊丝钢盘条、低碳盘条等。
2．结晶区电磁搅拌系统参数及技术要求2.1结晶区电磁搅拌器参数及技术要求2.1.1 型号：DJMR-1515NC/322.1.2安装形式：结晶区、内置式2.1.3 磁场形态：旋转磁场2.1.4 绕组形式：扁铜线外水直冷、E形铁芯、集中短距绕组2.1.5 冷却方式：水外冷，线圈采用独立循环纯净水进行冷却，进水压力≤0.45MPa2.1.6 单台冷却水流量：10m3/h2.1.7 技术参数及要求：1）额定电压：250V2）额定电流：300A3）频率：2～6Hz（4Hz）4）视在功率：130kVA /台5）有功功率：39KW /台6）运行方式：连续7）中心磁感应强度：≥850GS（平均值）8）带结晶器铜管后中心磁感应强度：≥550GS（平均值）9）不通水时对地绝缘电阻（出厂检测）：≥500MΩ10）通纯净水时对地绝缘电阻（出厂检测）：≥20MΩ11）适用断面尺寸(mm)：150×15012）外形尺寸(mm)：φ570⨯φ320⨯430（与甲方现有结晶器配套）13）自重：约350kg14）线圈绝缘等级：H级（线圈易损处采用乙方特殊工艺）2.2 结晶区搅拌器电控系统参数及技术要求2.2.1 型号：DJKX-300/180 kVA2.2.2 输入电压：～380V 3P 50Hz2.2.3 输出电压：0～250V2.2.4 最大电流：300A2.2.5 频率：1～8Hz2.2.6 技术要求：1）系统具有本地、远程两种工作方式。
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。
