重钢150mm×150mm方坯结晶器电磁搅拌磁场测试与参数优化研究

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1、重钢150mmX150mm方坯结晶器电磁搅拌磁场测试与参数优化研究周亮二唐萍'，文光华'，李永祥1周远华彳(1.重庆大学材料科学与工程学院，重庆400030；2.重庆钢铁股份有限公司，重庆400084)摘要：对巫钢小方坯结晶器电磁搅拌磁场进行了测试实验。分析了其磁场特性，总结了磁场随电流与频率的变化规律及磁场的空间位置分布特点。并计算出工作温度下理论最佳搅拌频率为4脱。通过铸坯质量分析，认为70钢最佳电流强度为360A。关键词：结晶器电磁搅拌磁场特性电磁力优化ResearchonMagneticFieldinM-EMSa

2、ndparametersoptimizationfor150mmx150mmbilletsatCISCZHOULiang1,TANGPing1,WENGuang-huaLIYong-xiang2,ZHOUYuan-hua2(1.CollegeofMaterialsScienceandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030;2.ChonnqingIronandSteelCoLtd,Chonnqing400084,China)Abstract:Themagneticf

3、ieldofin-moldelectromagneticstirrer(M・EMS)wasmeaturedinChongqingIron&steelcompany・Relationbetweenmagneticfieldcharacteristicandcurrentand,frequencyandzdirectioninthemoldwasanalyzed.Andoptimumfrequencyunderworkingtemperaturewasalsofiguredout.Dependingonqualityanal

4、ysisofcastingbillets,theoptimumstirringintensityis360Afor70steel・Keywords:mold;electromagneticstirring;magneticfieldcharacteristic;electromagneticforce;optimization1引言电磁搅拌是改善铸坯内部组织和表面质量的一种重要的方法，也是连铸高拉速的一个重要保证。英原理就是在连铸结晶器内安装一套电磁感应线圈，通过电磁感应实现能量无接触转换，将电磁能转换为钢水的旋转动力，

5、推动钢水旋转运动，改善钢水凝固组织，提高连铸坯质:ft。重钢炼钢厂在1#、5#方坯连铸机上虽已实现了结晶器电磁搅拌工艺技术，但随着1#、5#铸机品种数量增加，产最扩大，拉速进一步提高，现有的电磁搅拌工艺参数能否满足碳结钢、合结钢等钢种铸坯质竜要求，在不同钢种、钢液过热度、拉速、铸坯断面条件下，电磁搅拌强度如何少铸坯质量良好配合，更好地满足铸坯质量要求，都冇待进一步研究。本实验对结晶器电磁搅拌150mmX150mm方坯的磁场进行了测试，其目的是为电磁搅拌工艺参数的正确设定，提供理论依据。2实验方法木次试验针对断面150mm

6、X150mm的结晶期铜套中心轴线及铜套内壁面中心线的磁感应强度值进行测量。重钢小方坯连铸机电磁搅拌装置安装位置如图1所示。测试采用的主要仪器是KanetecTM-601高斯计。其工作原理是利用霍尔效应将磁场转换为电动势。本次实验还自制了带刻度的探头定位杆。参考电磁搅拌设备厂提供的搅拌工艺数据以及重钢现场电磁搅拌生产经验，频率和电流选取方案如表1所示。其中电流与频率共28个组合水平。图1重钢方坯连铸机电磁搅拌装置安装示意图Fig.1SchematicofelectromagneticstirringdeviceforbiI

7、letsCasteratCISC表1电流与频率选取水平TabDifferentvaluesoffrequencyandcurrentdensityselectedFrequency/Iiz33.544.555.56Currcnt/A2503003504003测试结果及分析3.1空间位置与磁场的关系2004006008001000距结晶器顶端距离/mm:(!200O)08(006004002(■)()()()000000距结晶器顶端距离/mmLOO08642图2磁感应强度沿结晶器中心轴线的分布规律图3中心与壁面磁感应强度对

8、比Fig.2MagneticinduetiondensityalongmoIdFig.3ComparisonofMagneticinductiondensitybetweencenterandsurfaceatzdirection在相同频率(4Hz),不同电流强度条件卞，中心及壁面磁感应强度沿结晶器纵向的分布如图2和