连铸电磁搅拌系统中周围部件导磁原因的分析和对策

作者:史美平;戈大钫 刊名:宝钢技术 上传者:罗燕萍

【摘要】由电能转化的磁场能“搅拌”或“制动”坯壳中未凝固钢水,减少磁场能被消耗的对策之一是电磁铁周围没有导磁材料。文章主要从材料成分、机械性能及导磁性能的角度,研究了电磁铁周围必须具备非导磁特性的六分节辊及其它零部件的备制技术。

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连铸电磁搅拌系统中周围部件导磁原因的分析和对策史美平戈大钫(炼钢厂)(上海交大)摘要由电能转化的磁场能“搅拌”或“制动”坯壳中未凝固钢水,减少磁场能被消耗的对策之一是电磁铁周围没有导磁材料。文章主要从材料成分、机械性能及导磁性能的角度,研究了电磁铁周围必须具备非导磁特性的六分节辊及其它零部件的备制技术。关键词非导磁材料电磁搅拌(制动)连铸辊连铸主机设备()(),()前言随着连铸比的提高和对铸坯品质要求越来越严的市场环境,起用电磁能量控制凝固终端前铸坯内未凝固区结晶的装备呈发展趋势。该技术的焦点是在铸坯凝固生成过程中的结晶器、二冷区、凝固末端附近设置通入交变或恒向电流的电磁铁,与磁力线存在相对运动的钢水流切割磁力线而产生感生电流,形成二次磁场。钢水中的电流在由外加磁场与二次磁场合成的当地磁场的作用下,形成可控钢水流态的电磁力。凝固钢壳内的钢水受到强度、波形、频率、方向、作用时间可控的电磁力作用,从而改善对象区域内钢水温度分布、速度场,促进夹杂物上浮,破坏柱状晶的异常发育条件并控制组织,改善中心偏析等,达到提高铸坯质量的目的。史美平工程师邮编强迫钢水运动的能量源是电能转化的磁场能,磁场范围中如果有导磁材料,将不同程度地形成磁屏蔽,造成由电能转化成的有效搅拌磁场能效率大大降低,所以需要对电磁铁周围部件选用导磁特性在规定值以下的材料。宝钢连铸机上“电磁搅拌”的应用概况炼钢厂拥有流的板坯连铸机,机长,“电磁搅拌装置”设置于距弯月面约处,铸坯拉至该位置,凝固壳厚度在左右。“电磁搅拌装置”主要由以下部分构成:()将电网电源逆变为,,,向电磁铁供电,以产生搅拌液芯交变磁场的电源系统。()组分别设置在内、外弧侧,铁轭距铸坯面距离约,水冷紫铜管绕制的线圈与水冷、分极式铁轭构成的电磁铁本体,在激励电源供电下,产生旋转磁场。()提供线圈、铁心冷却的纯水循环系统及其离子交换再生装置。()支持铸坯的辊子与相应机械部件。为提高辊子的刚度,克服铁静压造成的异常鼓肚和造就铁轭与铸坯之间尽量小的距离,同时为容纳电磁铁本体,采用了六分节辊构造。在高磁场范围中服役的这些部件必须用非导磁材料,否则磁场能在导磁体中将转化成热量而损失,搅拌不了钢水。电磁铁周围部件参见图。图电磁铁周围采用非导磁材料部件示意图(一侧)铸坯通过扇形段时的表面温度在范围,环境是充满水蒸气的氧化性气氛。图所显示的机构中,种主要零件由种材料制作,见表。表周围部件材质一览零件名称日本牌号相当国内牌号六分节辊轴座(铸造件)长轴、套筒、键、基座、螺栓等周围部件导磁问题的经纬在制作备件过程中发现,按对应明细表上日本牌号的中国钢材进行配料、制造、组入扇形段、上线服役中,在铸坯硫印照片上很少观察到柱状晶发育被搅拌破坏所呈现的“白亮带”。也就是说,“电能”没有转化成搅抖钢水的能量。经调查发现周围部件不同程度地被磁铁所吸引,尤其是与铸坯最相近的六分节辊、长轴都呈导磁体,“磁场能”在导磁体中转化为热量。为此,开展了对周围部件导磁原因的分析与相应对策的研究。导磁性测定(表、表)表导磁感觉定性比较状态导磁程度备注新品六分节辊不导磁服役下线待修复辊不导磁,亦有的显示能被吸引堆焊修复品强导磁表面修复堆焊材料为日本单体辊的首、末端对应与铸坯接触长度呈导磁使用中半节与铸坯接触长轴有明显导磁,也有不导磁注:用永磁铁吸引。表磁性测定结果对比样品类别新品辊服役后不导磁服役后导磁服役后堆焊导磁长轴不导磁长轴导磁率注:用双螺管补偿空气磁通冲击法测定磁性的结果。由表表结果可知:()新品分节辊和部分服役过的未堆焊过的旧品的导磁率数值很低,属非导磁材料。()经堆焊

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