電磁攪拌設(shè)備的工作原理為，運動的導(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行時，主要具有以下特點：
1、基于電磁感應(yīng)原理，對鑄坯內(nèi)部鋼液的運動產(chǎn)生運行，實現(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)鑄機類型、鑄坯斷面形狀和尺寸、激勵磁場的形態(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，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)備可同時達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作用。此外，過熱耗散的冶金效果還利于鑄機下部鑄坯內(nèi)部等軸晶率的提高，進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，進而達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，進而達到均勻成分，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，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。
——本文摘自論文文獻綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號