電磁攪拌法

電磁攪拌是借助電磁力強化鑄坯內未凝固金屬熔液的運動，改變凝固過程的流動、傳熱和傳質，達到細化晶粒、改善鑄坯質量的目的。

根據(jù)電磁感應定律，閉合回路內的磁通量發(fā)生變化時，閉合回路將產(chǎn)生感應電動勢。這里所說的“磁通量發(fā)生變化”可分為兩種情況。第一種情況是導電回路不動，穿過回路的磁通量隨時間而變化。第二種情況是導電回路與磁場之間有相對運動，即導體切割磁力線。

從攪拌金屬液的流動方式來分，電磁攪拌有3種形式，一是水平式，即感應線圈平行于鑄形的軸線方向，固相粒子在準等溫面內流動，攪拌的作用是固相粒子球化的主要機制;一種是垂直式，即感應線圈與鑄形的軸線方向垂直;另一種是上述兩種旋轉方式的結合，即螺旋式。影響電磁攪拌效果的因素有攪拌功率、冷卻速度、金屬液溫度、澆注速度等。由于電磁攪拌的局限性(“集膚”效應)，通常認為，直徑大于6英寸(約150mm)的鑄坯不宜采用電磁攪拌法生產(chǎn)。本節(jié)將簡單介紹電磁攪拌的原理、電磁攪拌器的設計以及有關電磁特性方面的問題。

電磁攪拌，簡稱EMS。是由瑞典ASEA公司首先提出的，1932年Dreyfus博士從法拉第的電磁感應原理中發(fā)現(xiàn)，低速移動著的感應磁場能在鋼水中產(chǎn)生強力的攪拌作用，并與Sandvik廠合作，于1948年研制成第一臺用于電弧爐煉鋼的電磁攪拌器，后來該技術逐漸應用于感應熔煉爐、鋼包精煉爐和連鑄機。電磁攪拌應用于連續(xù)鑄鋼是連鑄技術最重要的發(fā)展之一 。

用于連鑄過程的電磁攪拌器按其安裝的位置，有如下幾種：

(1) 中間包加熱用電磁攪拌器HEMS：該種電磁攪拌使連鑄過程中的鋼水溫度在液相線溫度以上30℃或40℃，使中間包二次冶金的效果更佳。

(2) 結晶器電磁攪拌器MEMS：是目前各種連鑄機都適用的裝置，它對改善鑄坯表面質量、細化晶粒和減少鑄坯內部夾雜及中心疏松有明顯的作用，應用最為廣泛。為不影響液面自動控制裝置的使用，一般安裝在結晶器的下部。

(3) 二冷段電磁攪拌器SEMS：又可分為二冷一段電磁攪拌器S1EMS和二冷二段電磁攪拌器S2EMS。S1EMS安裝在結晶器一段的足輥處，其功能與MEMS類似，兩者不重復使用，由于其更換、維修方便，因此其投資和運行成本比較經(jīng)濟。S2EMS是促進鑄坯晶粒細化的有效手段，一般與MEMS或S1EMS一起使用。

（4）凝固末端電磁攪拌器FEMS：一般在澆注對碳偏析有嚴格要求的含碳高的鋼種時采用，為保證攪拌效果，其安裝位置要靠近凝固末端，一般在液芯直徑為Φ60-80mm處為佳，并允許調節(jié)。

美國Corning公司生產(chǎn)，包含三種數(shù)字顯示的產(chǎn)品：

Corning數(shù)字式加熱板；

Corning數(shù)字式攪拌器；

Corning加熱攪拌器