電磁攪拌設(shè)備的工作原理為，運(yùn)動的導(dǎo)電鋼液與磁場相互作用產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流鋼液與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力。該設(shè)備在連鑄過程中正常運(yùn)行時(shí)，主要具有以下特點(diǎn)：
1、基于電磁感應(yīng)原理，對鑄坯內(nèi)部鋼液的運(yùn)動產(chǎn)生運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能量的無接觸轉(zhuǎn)換，即電磁能轉(zhuǎn)換為鋼液的動能；
2、電磁攪拌設(shè)備的種類繁多，且其工藝參數(shù)在線調(diào)節(jié)范圍較寬，可適用于不同鋼種和不同斷面形狀和尺寸的鑄坯連鑄；
3、能量利用率低，這是由于連鑄電磁設(shè)備與鑄坯之間氣隙大，漏磁嚴(yán)重，且高溫狀態(tài)下鋼液和鑄坯的電阻均較大。
電磁攪拌的分類比較繁多，可根據(jù)鑄機(jī)類型、鑄坯斷面形狀和尺寸、激勵(lì)磁場的形態(tài)和安裝位置等特征來分類。常用的分類方式主要為：
1、按激勵(lì)磁場的形態(tài)來分類
電磁攪拌設(shè)備的類型可分為：旋轉(zhuǎn)磁場型、直線移動型、螺旋磁場型以及靜磁場通電型。
對于旋轉(zhuǎn)磁場型電磁攪拌器，其多用于方坯、圓坯以及矩形坯連鑄生產(chǎn)。采用旋轉(zhuǎn)型電磁攪拌時(shí)，其可使鑄坯內(nèi)鋼液圍繞這鑄坯中心旋轉(zhuǎn)，有較好的對稱性，利于改善固液的換熱效果，且利于坯殼均勻生長。
對于直線型電磁攪拌器，其適用于板坯連鑄生產(chǎn)，多應(yīng)用于二冷區(qū)范圍，使鑄坯內(nèi)部鋼液的垂直流動，利于過熱耗散及鑄坯內(nèi)部等軸晶率的提高。
對于螺旋型電磁攪拌器，其是由旋轉(zhuǎn)磁場型和直線型電磁攪拌器的組合而成，僅適用于二冷區(qū)。該設(shè)備可同時(shí)達(dá)到上述兩種攪拌器的功能。
對于靜磁場通電型電磁攪拌器，其適用于板坯或長寬比較大的矩形坯連鑄，主要應(yīng)用于結(jié)晶器部位，起到對側(cè)孔流股制動的作用，以避免鋼流對坯殼的沖刷。
2、按電磁攪拌器的安裝位置來分類
連鑄機(jī)上使用的電磁攪拌設(shè)可分為結(jié)晶器電磁攪拌（M-EMS）、二冷電磁攪拌（S-EMS）和凝固末端電磁攪拌（F-EMS）。其中，M-EMS是目前各種連鑄機(jī)都適用的裝置。由于其能在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生有效的水平旋流，對鋼液內(nèi)夾雜物的上浮和去除，坯殼沿周向的均勻生長以及鋼液的過熱耗散都起到了積極的促進(jìn)作用。此外，過熱耗散的冶金效果還利于鑄機(jī)下部鑄坯內(nèi)部等軸晶率的提高，進(jìn)而能減輕甚至可消除鑄坯內(nèi)部中心偏析的程度。因此，M-EMS 得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，特別是對于大斷面方坯和圓坯。對于S-EMS，其又可分為冷卻一段電磁攪拌器（S1-EMS）和冷卻二段電磁攪拌器（S2-EMS）。S1-EMS的安裝位置在結(jié)晶器下部的足輥處，與M-EMS的功能類似。因此，S1-EMS一般不與M-EMS同時(shí)使用。S2-EMS主要采用旋轉(zhuǎn)磁場型、直線型和螺旋型磁場促使鑄坯內(nèi)部的鋼液產(chǎn)生流動，進(jìn)而達(dá)到切斷凝固前沿柱狀晶的冶金效果，為等軸晶的生長提供良好的物理環(huán)境。對于F-EMS，其一般適用于澆注對碳元素偏析要求較為嚴(yán)格的鋼種，如軸承鋼。它可以使凝固末端糊狀區(qū)內(nèi)鋼液產(chǎn)生流動，進(jìn)而達(dá)到均勻成分，減少中心偏析、疏松、縮孔以及V形偏析的目的。
綜上所述，連鑄過程中電磁攪拌技術(shù)的主要冶金效果為：
1、利于初生坯殼沿結(jié)晶器周向的均勻生長，降低了鋼液沖擊深度，利于鋼液中夾雜物及氣體的上浮和去除，提高鋼液純凈度；
2、利于鋼液過熱耗散，提高了鑄坯內(nèi)部等軸晶率。一般認(rèn)為過熱度在10~50℃范圍內(nèi)時(shí)，電磁攪拌可使鑄坯內(nèi)等軸晶率由17%提高到47%；
3、改善中心偏析，減少鑄坯內(nèi)部裂紋、疏松和縮孔。
——本文摘自論文文獻(xiàn)綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號