高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊在碳素结构钢连铸上的应用研究.doc

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1、高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊在碳素结构钢连铸上的应用研究易兵李爱武（湖南中科电气股份有限公司中国岳阳市）摘要：针对碳素结构钢连铸铸坯上常见缺陷，如中间裂纹、中心偏析、中心线裂纹等，通过采用高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊技术，结合实际案例进行应用研究。关键词：碳素结构钢连铸二冷区电磁搅拌辊ResearchabouttheApplicationofHighThrustRollerElectromagneticStirrerOnCarbonStructuralSteelYiBing，LiAiwu(HunanZhongkeElectricCo.,Ltd,YuYang,HuNan,China)Ab

2、stract:Duetothecommondefectsincarbonstructuralsteelslab,suchascentrecrack、centresegregation、centrelinecracketc.Adoptthehighfieldslabsecondcoolingzoneelectromagneticstirringrollertechnologyanddotheappliedresearchcombinedwithpracticalcase.Keywords:carbonstructuralsteel,continuouscasting,secondco

3、olingzone,electromagneticstirringroller前言随着品种钢高效板坯连铸技术的不断发展并用于生产。连铸的高效、高速不可避免的会伴随着各种连铸坯缺陷的产生；而人们对产品性能和质量的要求又日益提高，特别是使用钢材较多的部门如造船、建筑、家用电器及汽车等，对钢铁工业提出了更高的要求。为此必须采取有效的措施予以应对，连铸电磁搅拌技术就是其中行之有效的关键技术之一。连铸电磁搅拌技术已成为品种钢高效板坯连铸必不可少的一种工艺手段，实践表明，二冷区电磁搅拌技术（SEMS）在提高连铸板坯的等轴晶率上显示出良好的效果，从而生产出具有较高表面质量的不锈钢板及具有较高表面

4、质量和磁性能的电工钢板，这些优越性已为连铸界所共识。然而在碳素结构钢板坯连铸中应用二冷区电磁搅拌技术的尚不多见。目前普通碳素结构钢已逐步趋向低、微合金的优质碳素钢发展。由于设备、工艺、操作等种种原因，致使在这些钢种的连铸板坯中不同程度地存在着一些铸坯质量问题，其中主要是芯部质量如中间裂纹、中心疏松、中心缩孔特别是中心偏析等；这些缺陷的存在，一是导致用厚板坯生产中厚板材时由于压缩比小，使中心缩孔不能有效焊合而导致产品出现分层现象；二是中心偏析影响板材的焊接性能，而高级厚板又要求严格控制中心偏析，目的是为了确保使用时（如船板和管线）焊缝处的高强度。为此，作者在碳素结构钢连铸二冷区上采用

5、高推力辊式电磁搅拌器进行应用研究，以期为提高碳素结构钢连铸坯的质量以至产品质量开拓一条途径。另外，碳素结构钢连铸占整个连铸生产的比重大涉及面也广7，如果能将二冷区电磁搅拌技术成功地运用于碳素结构钢连铸并取得满意的效果，无疑能推动连铸电磁搅拌技术的进步和应用水平的提高。1高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊应用连铸条件及主要技术1.1连铸机主要技术参数表1连铸机主要技术参数及说明连铸机型直弧形弧形半径/m10流数/流1拉速范围/m/min0.1-2.5结晶器铜板长/mm900浇铸断面厚度/mm260、300、320宽度/mm1500～2300主要生产钢种碳素结构钢、船板钢1.2电磁搅拌的选择辊

6、式电磁搅拌有以下优点：①安装十分方便，直接替代扇形段支撑辊，因此几乎不受安装位置的制约；②可以成对、成组使用，对数和组数也不受限制。但由于受辊内安装空间的限制，常规设计的辊式电磁搅拌器功率偏小、搅拌区域较窄、需多组辊组合使用，因而费用偏高。为满足该连铸机生产铸坯截面最大板宽2300mm的要求，保证碳素结构钢的冶金效果，同时降低设备投资成本，电磁搅拌采用两项专利技术：（1）高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊[ZL200710085940.5]辊式电磁搅拌器的结构主要由一个完全固定的激发磁场的感应器（主体部分）、起调节作用的轴承和辊套（机械部分）、接线盒及冷却水路构成。感应器主要由铁芯和线圈组

7、成，采用纯净水直接冷却，对线圈绝缘性能要求较高。辊套由非磁高强度耐热合金钢制成。图1圆柱形铁芯型式电磁搅拌辊的绕组与铁芯结构图中序号1-绕组、2-铁芯、3-屏蔽环图1为中科电气具有自主知识产权的高磁场板坯二冷区电磁搅拌辊。其特点是：①铁芯为不带齿槽的铁芯，最大限度地提高绕组的空间利用率，增加了线圈安匝数及铁芯导磁面积，从而增加磁场强度；②在辊套与感应器之间加装有带缺口的磁屏蔽环。磁屏蔽环的缺口面为工作面，其余的外表面为非工作面，最大限度的防止磁场从不做功的方向泄露，从