连铸电磁搅拌发表评论(0)编辑词条

连铸电磁搅拌(electromagnetic stirring of continous casting)
指在连续铸钢过程中，连铸坯通过外界电磁场时感应产生的电磁力使铸坯内未凝固的钢液产生搅拌流动，从而改善凝固过程而获得良好的铸坯质量的技术。简称EMS。这一技术是20世纪70年代首先在欧洲发展起来的，世界各国采用EMS的铸机已很多，并对其最佳工艺、最佳设计、作用机理和效能潜力，不断地进行研究开发；与此同时，对EMS的应用仍然存在不同意见，如认为没有必要或是主张采取其他工艺措施代替其作用。
发展简史 虽然1917年就有人提出了在金属凝固过程中进行电磁搅拌的建议，1922年开始注意到流体流动对金属结构、致密性、偏析和夹杂等方面的影响，1934年已开始钢液凝固过程电磁搅拌的实验室试验，1952年胡金根(Iliickingen)钢厂首先装置了二冷区电磁搅拌(s一．EMS)。但是，直到60年代后期，随着连铸扩大品种和提高拉坯速度的要求，连铸EMS技术才开始广泛地引起人们的兴趣和注意。1965年，勃h迈尔(Poppmeir)首先在奥地利伯勒(Bohler)钢厂采用工频电源和低导电率材质的结晶器，尝试了结晶器电磁搅拌(M—EMs)试验。随着低频电源的采用，60年代末，英国Round oak钢厂的试验性铸机上作了结晶器电磁搅拌(M—EMS)和二冷区电磁搅拌(s—EMS)试验。1973年，法国钢铁研究院(IRSID)与法国电机公司(CEM)研制的旋转磁场搅拌器，在法国SAFE钢厂方坯铸机上实现了s．EMS的工业应用。1977年，法国Rotelec集团开发的Magnetogyr M—EMS在当时的联邦德国EBV公司Esehweiler钢厂获得工业应用。同时他们还研制成功了螺旋搅拌器。随着特殊钢连铸的发展，日本神户制钢与法国Rotelec集团合作开发了KOSMOSTIR—MAGNETOGYR复合搅拌技术。1973～1975年，新日本钢铁公司先后在君津、大分钢厂板坯铸机上开发应用了NSC-DKS S-EMS。1975～1977年，瑞典ASEA公司将经营多年的低频行波磁场电磁搅拌器应用于斯文斯克特钢铁公司(SSAB，Oxelo—suned，Sweeden)的板坯s一。EMS获得成功。1972～1980年，IRSI[)一CEM在敦刻尔克(I)unkerque)钢厂的板坯铸机上开发应用了辊式二冷区电磁搅拌(IR—S—EMS)。由于板坯结晶器铜板较厚，磁屏蔽作用很大，因此开发板坯铸机用M—EMS尤为困难。首先获得工业化应用的是ASEA和川崎制铁开发的电磁制动技术(EMBR)。
对铸坯质量的作用 连铸电磁搅拌过程是一个冶金学与磁流体力学相耦合的复杂过程，它对铸坯质量的作用有：
扩大铸坯等轴晶带。柱状晶特别发达是铸坯的结构特点和弱点。扩大和细化等轴晶带可以增加铸坯抗裂性、消除中心缩孔、减轻中心疏松和中心偏析。电磁搅拌可通过流动母液对树枝晶前端的动力折断作用和熔蚀作用而造成大量晶枝碎片供作晶核；同时，强力流动可大大加速液芯的传热而使过热度迅速消失，两相区迅速扩大；再者，强力流动加速传质，使凝固前沿扩散边界层减薄而浓度梯度增大，故使两相区内成分过冷增加。这三者恰合等轴晶发展三要素，所以电磁搅拌是扩大铸坯等轴晶带的有效措施。