结晶器电磁搅拌技术的原理及发展

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结晶器电磁搅拌技术的原理及发展结晶器电磁搅拌技术的原理及发展
孙 亮
技术中心
摘 要 阐述了电磁搅拌技术的工作原理及冶金机理 ，
以及在国内外的发展及使用情况 ，
并列
举电磁搅拌技术存在的-些问题。
关健词 结晶器 电磁搅拌 连铸坯
概 述
连铸是铸坯在强制冷却条件下连续运动
且具有很长液相穴的凝固过程 ，
在其生产过
程中受到热应力和机械应力的作用 ，
铸坯质
量与热流分布、
应力分布及其凝固组织、
成分
等因素紧密相关 ，
而铸坯凝固组织、
成分又受
钢水对流运动和传热两个基本物理现象所控
制，
液相穴内钢水对流运动对消除过热度、
凝
固组织和成分偏析有重大的影响。
因此 ，
连
铸坯内部质量在很大程度上撒于它的凝固
组织 ，
理想的状态是要求铸坯内部能形成大
面积的均匀而致密的等轴晶组织 ，
但在实际
凝固过程中，
铸坯中往往出现偏析、
疏松、
缩
孔、
裂纹夹杂物聚集等现象和缺陷。
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。
铸坯液相穴内的
电磁搅拌就是通过外加电磁场对钢液的作
用 ，
在钢液内产生感应电流 ，
载流钢水在磁场
中受到罗伦兹力的作用 ，
使流动状态发生改
状态从而从以下几方面改善铸坯质量。
钢液的流动状态有利于非金属夹杂
物及气泡的上浮 ，
降低铸坯内气泡及夹杂物
的含量。
抑制弯月面处钢水的波动，
防止保
护渣等外界杂质卷人结晶器钢液内。
降低钢水的过热度，
均匀液相穴内
温度场 ，
防止液面温度过高或过低带来的卷
渣、
结壳等现象的发生 ，
有利于减少裂纹 ，
提
高铸坯的纯净度。
加强液相穴内钢水的对流运动 ，
有
利于打碎枝状晶 ，
形成等轴晶，
提高铸坯的等
轴晶率，
减少中心偏析、
中心疏松和缩孔 ，
改
善铸坯的凝固组织。
减少钢液对初生凝固壳的冲刷 ，
降
低产生裂纹和拉漏的可能性 ，
从而有利于实
现快速连铸。
电磁搅拌的工作原理及冶金机理
电磁搅拌的工作原理 ，
基于两个基本定
律 -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。
就交流感应而言电磁搅拌的工作原理和