F-EMS即凝固末端電磁攪拌，使連鑄電磁攪拌器類型之一。為藉助電磁力使鑄坯液芯產生不同的流態，可以使用不同類型的電磁攪拌器，安裝於鑄流的不同位置;還可以在同一鑄流的不同位置分別安放不同的攪拌器進行複合攪拌;安裝於結晶器內的稱為結晶器電磁攪拌(M-EMS);安裝於二次冷卻段的稱為二冷段電磁攪拌(S-EMS);若安置於鑄流液芯直徑小於40mm的區段，則稱凝固末端電磁攪拌(F-EMS)。
基本介紹
- 中文名：凝固末端電磁攪拌
- 外文名：Solidified end electromagnetic stirring
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 屬性：連鑄電磁攪拌器類型之一
簡介,連鑄電磁攪拌,旋轉磁場型,螺旋磁場型,恆定磁場型,
簡介
F-EMS即凝固末端電磁攪拌，使連鑄電磁攪拌器類型之一。為藉助電磁力使鑄坯液芯產生不同的流態，可以使用不同類型的電磁攪拌器，安裝於鑄流的不同位置；還可以在同一鑄流的不同位置分別安放不同的攪拌器進行複合攪拌；安裝於結晶器內的稱為結晶器電磁攪拌(M-EMS)；安裝於二次冷卻段的稱為二冷段電磁攪拌(S-EMS)；若安置於鑄流液芯直徑小於40mm的區段，則稱凝固末端電磁攪拌(F-EMS)。雖然電磁攪拌器的實際類型與結構繁多，但根據其磁場運動特徵可歸納為旋轉磁場型、行波磁場型、螺旋磁場型和恆定磁場型等4類。
連鑄電磁攪拌
連鑄電磁攪拌指在連續鑄鋼過程中，連鑄坯通過外界電磁場時感應產生的電磁力使鑄坯內未凝固的鋼液產生攪拌流動，從而改善凝固過程而獲得良好的鑄坯質量的技術。簡稱EMS。
這一技術是20世紀70年代首先在歐洲發展起來的，世界各國採用EMS的鑄機已很多，並對其最佳工藝、最佳設計、作用機理和效能潛力，不斷地進行研究開發。
旋轉磁場型
藉助交流旋轉磁場和藉機械驅動永久磁極旋轉而產生的旋轉磁場，使液芯感生電流並使之類同於感應電動機轉子作旋轉運動的電磁攪拌器。主要類型有5種：
(1) IRSID-CEM攪拌器。它是由法國鋼鐵研究院(IRSID)和法國電機公司(CEM)合作研製的，分布繞組感應電機型攪拌器，可以是三相二極或二相二極。用作S-EMS時，採用工頻電源;用作F-EMS時，採用工頻電源或低頻電源。
(2)Magnetogyr攪拌器。它是一個二相二極集中繞組旋轉磁場感應器，套置於方坯結晶器銅管外的冷卻腔體內。一般採用4～12Hz電源饋電，是Rotelec公司研製的M-EMS。
(3) Ferrco-Toronto攪拌器。由加拿大的Ferrco-Ro-tenec集團研製的方坯M-EMS，基本結構與Mag-netogyr相似，但感應器鐵芯高度可調，採用“交—交” 變頻電源饋電。
(4)RMS攪拌器。由日本住友金屬公司研製的用於方坯M-EMS或S-EMS的攪拌器。採用液壓馬達機械傳動使一對永久磁極圍繞鑄坯旋轉，從而形成旋轉磁場而推動液芯轉動。
(5)DPC攪拌器。由日本神戶制鋼研製的大方坯S-EMS或M-EMS攪拌器。採用4組繞組分別布置在鑄坯四面，兩對繞組分別採用不同頻率電源饋電，可使液芯產生不斷改變流速和方向的紊流攪拌。
螺旋磁場型
它的磁場既作旋轉運動，又作直線運動，結果合成為螺旋形運動。這種攪拌器用於方坯的S-EMS或F-EMS，驅使液芯作螺旋運動。
恆定磁場型
它是用一對或多對永久磁鐵或直流電磁鐵產生的靜磁場，作用於鑄坯液芯，起到控制流動的作用。它包括兩種類型的攪拌器：
(1)靜磁場液芯通電攪拌器。由日本住友金屬公司開發成功，用於板坯和方坯的S-EMS。它是在鑄坯內、外弧輥縫中安置一對或多對永久磁鐵或直流電磁鐵，並通過支承輥向鑄坯液芯通以直流大電流。根據楞次定律，直流電流與靜磁場相互作用而產生電磁力，驅使液芯運動。藉助於將多對磁極按不同方式布置於輥縫中，則可在整個靜磁場覆蓋區域內，產生多個方向不同的小環流驅動力，從而造成在該液芯區域的紊流攪拌。
(2)電磁製動器(EMBR)。由瑞典ASEA(現為ABB)公司開發並與日本川崎鋼鐵公司合作實機試驗獲得成功。對應浸入式水口的兩個側孔注流衝出點，在結晶器的寬面安置兩對直流電磁極，產生兩個靜磁場。當注流以相當大的速度從側孔流出，垂直切割磁場時，注流鋼液中感生電流並同時引起電磁力，其方向與澆注方向相反，並制動注流，使之分裂而向周圍流動，是謂電磁製動。套用於板坯結晶器的電磁製動器發展較快，已研製出第三代產品。為日本川崎鋼鐵公司稱為FC結晶器使用和不使用的鋼水流態圖，可知其冶金效果。
