电磁搅拌法

电磁搅拌是借助电磁力强化铸坯内未凝固金属熔液的运动，改变凝固过程的流动、传热和传质，达到细化晶粒、改善铸坯质量的目的。

根据电磁感应定律，闭合回路内的磁通量发生变化时，闭合回路将产生感应电动势。这里所说的“磁通量发生变化”可分为两种情况。第一种情况是导电回路不动，穿过回路的磁通量随时间而变化。第二种情况是导电回路与磁场之间有相对运动，即导体切割磁力线。

从搅拌金属液的流动方式来分，电磁搅拌有3种形式，一是水平式，即感应线圈平行于铸形的轴线方向，固相粒子在准等温面内流动，搅拌的作用是固相粒子球化的主要机制;一种是垂直式，即感应线圈与铸形的轴线方向垂直;另一种是上述两种旋转方式的结合，即螺旋式。影响电磁搅拌效果的因素有搅拌功率、冷却速度、金属液温度、浇注速度等。由于电磁搅拌的局限性(“集肤”效应)，通常认为，直径大于6英寸(约150mm)的铸坯不宜采用电磁搅拌法生产。本节将简单介绍电磁搅拌的原理、电磁搅拌器的设计以及有关电磁特性方面的问题。

电磁搅拌，简称EMS。是由瑞典ASEA公司首先提出的，1932年Dreyfus博士从法拉第的电磁感应原理中发现，低速移动着的感应磁场能在钢水中产生强力的搅拌作用，并与Sandvik厂合作，于1948年研制成第一台用于电弧炉炼钢的电磁搅拌器，后来该技术逐渐应用于感应熔炼炉、钢包精炼炉和连铸机。电磁搅拌应用于连续铸钢是连铸技术最重要的发展之一 。

用于连铸过程的电磁搅拌器按其安装的位置，有如下几种：

(1) 中间包加热用电磁搅拌器HEMS：该种电磁搅拌使连铸过程中的钢水温度在液相线温度以上30℃或40℃，使中间包二次冶金的效果更佳。

(2) 结晶器电磁搅拌器MEMS：是目前各种连铸机都适用的装置，它对改善铸坯表面质量、细化晶粒和减少铸坯内部夹杂及中心疏松有明显的作用，应用最为广泛。为不影响液面自动控制装置的使用，一般安装在结晶器的下部。

(3) 二冷段电磁搅拌器SEMS：又可分为二冷一段电磁搅拌器S1EMS和二冷二段电磁搅拌器S2EMS。S1EMS安装在结晶器一段的足辊处，其功能与MEMS类似，两者不重复使用，由于其更换、维修方便，因此其投资和运行成本比较经济。S2EMS是促进铸坯晶粒细化的有效手段，一般与MEMS或S1EMS一起使用。

（4）凝固末端电磁搅拌器FEMS：一般在浇注对碳偏析有严格要求的含碳高的钢种时采用，为保证搅拌效果，其安装位置要靠近凝固末端，一般在液芯直径为Φ60-80mm处为佳，并允许调节。

美国Corning公司生产，包含三种数字显示的产品：

Corning数字式加热板；

Corning数字式搅拌器；

Corning加热搅拌器