韓曉艷　李　杰

摘要:為了提高特鋼生產的品質,文章主要針對八鋼70t電爐連鑄,以及連鑄電磁攪拌系統(tǒng)。從技術特點、針對性的選型、功能介紹及效果對比等方面進行了全面的分析。

關鍵詞:電磁攪拌;漏磁;鋼液粘度

中圖分類號:TM924.12文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)08-0067-01

1前言

2006年初,八鋼第二煉鋼廠70t電爐根據公司下達的生產任務,通過內部挖潛針對優(yōu)鋼生產進行了新一輪的實驗,取得了良好的效益,優(yōu)鋼生產產品質量較以前有了較大的進步。但目前鑄坯內部質量仍然存在一些問題。

2電磁攪拌器技術特點

連鑄電磁攪拌器具有以下特點:①采用低電壓、大電流的設計方案,有效地防止高壓峰值對絕緣的破壞。②對L/D比值進行優(yōu)化,適當加長攪拌器的長度。③適當放寬電源頻率范圍。④適當降低攪拌器安裝位置,使彎月面附近的磁場盡可能小。⑤采用純凈水直冷式電磁攪拌器,漏磁少,中心磁感應強度高,攪拌效果好。

3電磁攪拌結構的分類及性能比較

從電磁攪拌器所處安裝于連鑄機位置分:結晶器電磁攪拌器;二冷區(qū)電磁攪拌器;凝固末端電磁攪拌器。

從電磁攪拌器所使用的冷卻方式分:油―水冷卻電磁攪拌器;水直接浸泡冷卻式電磁攪拌器;空芯銅管純水內冷式電磁攪拌器。

從電磁攪拌器所產生磁場形態(tài)分:旋轉磁場電磁攪拌器;行波磁場電磁攪拌器;螺旋磁場電磁攪拌器。

現在方坯電磁攪拌普遍使用了結晶器電磁攪拌器,結晶器電磁攪拌器從結構上來講又分為兩類:結晶器內置式電磁攪拌器;結晶器外置式電磁攪拌器。

針對以上電磁攪拌各種不同方式,綜合70t電爐連鑄的現狀,采用的是M-EMS,從結晶器電磁攪拌器的結構上采用了結晶器內置式電磁攪拌器。

4電磁攪拌的原理及分析

連鑄電磁攪拌的實質在于借助電磁力的作用來強化鑄坯中末凝固鋼液的運動,從而改變鋼水凝固過程中的流動。影響連鑄電磁攪拌的冶金效果的主要因素在于

①電磁攪拌器能否提供足夠大的電磁推力。②不同鋼種的末凝固鋼液需要多大的電磁推力。③電磁攪拌的作用區(qū)域是否足夠大。④電磁攪拌的安裝位置是否得當。

影響電磁推力大小的主要因素為:①電磁攪拌器的表面磁場;②電磁攪拌器磁場的運行速度;③電磁攪拌器的固有特征系數;④鋼液的電導率。

4.1電磁功率

從上面①式可知對電磁推力影響最大的是電磁攪拌器的表面磁場(Bo),而Bo是與電磁攪拌器的線圈安匝數(N·I)成正比的。

4.2最佳頻率

從上面①式可知增加頻率(f)可增加電磁推力,但另一方面,增加頻率會引起磁場衰減系數(1/ks)變大,從而又減小電磁推力。

4.3鋼水導電率

不同鋼種,其鋼液導電率(σ)是不同的,但相差不是很大,因此一般情況下,可以不予考慮。

4.4鋼液粘度

從力學原理上來講,電磁攪拌的過程,實質上就是電磁力克服鋼水粘性力從而使鋼液產生運動的一種過程,不同鋼種,其粘性系數相差很大。

5效果

從表1可以看出,采用結晶器電磁攪拌器對改善鑄坯質量具有非常明顯的作用。在表面質量方面,采用M-EMS后,由于強力旋轉磁場的作用,部分上升的鋼液流股在結晶器內彎月面形成熱頂端,有利于保護渣均勻熔化填充。在內部質量方面,由于M-EMS強化了結晶器內傳熱,細化了凝固組織、抑制了結晶前沿的不均勻生長,同時為坯殼進入二冷區(qū)的繼續(xù)凝固創(chuàng)造了良好的基礎條件,最終將獲得優(yōu)良的鑄坯質量。

參考文獻:

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