(1)可能卷入結(jié)晶器保護(hù)渣,使鑄坯夾雜物含量增加。M - EMS 攪拌能改善鑄坯質(zhì)量,攪拌強度越大,效果越明顯,但攪拌強度過大,會引起保護(hù)渣的卷入,反而使夾雜物含量增加。同時,電磁攪拌還直接影響結(jié)晶器液面的檢測效果,目前普遍采取降低攪拌線圈安裝位置來解決這一問題,但使M-EMS 的冶金作用受到了限制。
(2)M-EMS 攪拌難以改善高碳鋼的中心碳偏析。圖1為有無電磁攪拌澆鑄含碳0.61%的彈簧鋼大方坯的中心碳偏析比較。M-EMS攪拌雖然使中心偏析的偏差值和峰值大大降低,但中心偏析的平均值變化不大。因此,僅采用M-EMS攪拌難以使碳的中心偏析得到根本改善。
對于芯部質(zhì)量特別是中心碳偏析要求較高的鋼種,如鋼軌鋼、軸承鋼、彈簧鋼、鋼簾線鋼等,單一的結(jié)晶器電磁攪拌工藝難以滿足芯部質(zhì)量的嚴(yán)格要求,需要采用復(fù)合攪拌工藝。目前,在高碳鋼大方坯連鑄中應(yīng)用最多的是結(jié)晶器 凝固末端電磁攪拌(M F-EMS) 。
電磁攪拌在典型鋼種生產(chǎn)中的應(yīng)用
不銹鋼
對于鐵素體不銹鋼SUS430,等軸晶率與冷軋板皺折的發(fā)生有很大關(guān)系,當(dāng)?shù)容S晶率大于等于50%時,可有效防止皺折的發(fā)生,通過使用S-EMS可達(dá)到這種效果 。
電工鋼
當(dāng)板坯內(nèi)部的凝固組織不同時,瓦楞狀缺陷會在成品電工鋼板中產(chǎn)生,瓦楞狀缺陷出現(xiàn)在軋制方向。當(dāng)硅鋼片堆積成鐵芯時,它不僅影響產(chǎn)品外形,而且降低了間隙系數(shù),造成發(fā)電機或者變壓器使用性能的降低。電磁攪拌使鋼水在凝固過程中形成等軸晶,并獲得細(xì)小和均質(zhì)的凝固組織。
用于連鑄過程的電磁攪拌器按其安裝的位置,有如下幾種:
(1) 中間包加熱用電磁攪拌器HEMS:該種電磁攪拌使連鑄過程中的鋼水溫度在液相線溫度以上30℃或40℃,使中間包二次冶金的效果更佳。
(2) 結(jié)晶器電磁攪拌器MEMS:是目前各種連鑄機都適用的裝置,它對改善鑄坯表面質(zhì)量、細(xì)化晶粒和減少鑄坯內(nèi)部夾雜及中心疏松有明顯的作用,應(yīng)用最為廣泛。為不影響液面自動控制裝置的使用,一般安裝在結(jié)晶器的下部。
(3) 二冷段電磁攪拌器SEMS:又可分為二冷一段電磁攪拌器S1EMS和二冷二段電磁攪拌器S2EMS。S1EMS安裝在結(jié)晶器一段的足輥處,其功能與MEMS類似,兩者不重復(fù)使用,由于其更換、維修方便,因此其投資和運行成本比較經(jīng)濟。S2EMS是促進(jìn)鑄坯晶粒細(xì)化的有效手段,一般與MEMS或S1EMS一起使用。
(4)凝固末端電磁攪拌器FEMS:一般在澆注對碳偏析有嚴(yán)格要求的含碳高的鋼種時采用,為保證攪拌效果,其安裝位置要靠近凝固末端,一般在液芯直徑為Φ60-80mm處為佳,并允許調(diào)節(jié)。
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電磁攪拌的實質(zhì)就是借助在鑄坯的液相穴內(nèi)感生的電磁力強化液相穴內(nèi)鋼水的運動,由此強化鋼水的對流、傳熱和傳質(zhì)過程,從而控制鑄坯的凝固過程,對提高鑄坯質(zhì)量具有積極的作用。
連鑄坯液相穴內(nèi)鋼水對流運動對消除過熱度、改善鑄坯凝固組織和成分偏析等有重大影響。而鋼水流動的驅(qū)動力來自鑄流的動能和外力,前者與澆注方式有關(guān),后者則可以在液相穴的任何位置上外加電磁力即使用電磁攪拌,而后者的影響要遠(yuǎn)甚于前者 。
電磁攪拌,簡稱EMS。是由瑞典ASEA公司首先提出的,1932年Dreyfus博士從法拉第的電磁感應(yīng)原理中發(fā)現(xiàn),低速移動著的感應(yīng)磁場能在鋼水中產(chǎn)生強力的攪拌作用,并與Sandvik廠合作,于1948年研制成第一臺用于電弧爐煉鋼的電磁攪拌器,后來該技術(shù)逐漸應(yīng)用于感應(yīng)熔煉爐、鋼包精煉爐和連鑄機。電磁攪拌應(yīng)用于連續(xù)鑄鋼是連鑄技術(shù)最重要的發(fā)展之一 。
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電磁閥原理及使用注意事項 1.電磁閥從原理上分為三大類: 1)直動式電磁閥: 原理:通電時,電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,閥門 打開;斷電時,電磁力消失,彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上,閥門關(guān)閉。 特點:在真空、負(fù)壓、零壓時能正常工作,但通徑一般不超過 25mm。 2)分布直動式電磁閥: 原理: 它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理, 當(dāng)入口與出口沒有壓 差時,通電后,電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起, 閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時, 通電后,電磁力先導(dǎo)小閥, 主閥下腔壓力上升,上腔壓力下降,從而利用壓差把主閥向上推開; 斷電時,先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件,向下移動,使閥 門關(guān)閉。 特點: 在零壓差或真空、高壓時亦能可 *動作,但功率較大,要求 必須水平安裝。 3)先導(dǎo)式電磁閥: 原理:通電時,電磁力把先導(dǎo)孔打開,上腔室壓力迅速下降,在關(guān) 閉件周圍形成上低下高的
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電磁閥選型的注意事項 [來源:原創(chuàng) ] [作者:無錫科萊恩流體控制設(shè)備有限公 司 ] [日期: 16-01-30] 電磁閥 選型首先應(yīng)該依次遵循安全性,可靠性,適用性,經(jīng)濟性四大原則, 其次是根據(jù)六個方面的現(xiàn)場工況(即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣 參數(shù)、動作方式、特殊要求進(jìn)行選擇)。 選型依據(jù): 一、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的:通徑規(guī)格(即 DN)、接口方式 1、按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑( DN)尺寸。 2、接口方式,一般 >DN50要選擇法蘭接口,≤ DN50則可根據(jù)用戶需 要自由選擇。 二、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的:材質(zhì)、溫度組 1、腐蝕性流體:宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼;食用超凈流體: 宜選用食品級不銹鋼材質(zhì)電磁閥。 2、高溫流體:要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁 閥,而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的。 3、流體狀態(tài):大至有氣態(tài),液態(tài)或混合狀
電磁攪拌是借助電磁力強化鑄坯內(nèi)未凝固金屬熔液的運動,改變凝固過程的流動、傳熱和傳質(zhì),達(dá)到細(xì)化晶粒、改善鑄坯質(zhì)量的目的。
根據(jù)電磁感應(yīng)定律,閉合回路內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時,閉合回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這里所說的“磁通量發(fā)生變化”可分為兩種情況。第一種情況是導(dǎo)電回路不動,穿過回路的磁通量隨時間而變化。第二種情況是導(dǎo)電回路與磁場之間有相對運動,即導(dǎo)體切割磁力線。
從攪拌金屬液的流動方式來分,電磁攪拌有3種形式,一是水平式,即感應(yīng)線圈平行于鑄形的軸線方向,固相粒子在準(zhǔn)等溫面內(nèi)流動,攪拌的作用是固相粒子球化的主要機制;一種是垂直式,即感應(yīng)線圈與鑄形的軸線方向垂直;另一種是上述兩種旋轉(zhuǎn)方式的結(jié)合,即螺旋式。影響電磁攪拌效果的因素有攪拌功率、冷卻速度、金屬液溫度、澆注速度等。由于電磁攪拌的局限性(“集膚”效應(yīng)),通常認(rèn)為,直徑大于6英寸(約150mm)的鑄坯不宜采用電磁攪拌法生產(chǎn)。本節(jié)將簡單介紹電磁攪拌的原理、電磁攪拌器的設(shè)計以及有關(guān)電磁特性方面的問題。
美國Corning公司生產(chǎn),包含三種數(shù)字顯示的產(chǎn)品:
Corning數(shù)字式加熱板;
Corning數(shù)字式攪拌器;
Corning加熱攪拌器
電磁行星攪拌炒鍋,顧名思義,電磁是指電磁感應(yīng)加熱,行星是指它的攪拌原理類似于我們宇宙中的行星,圍繞太陽公轉(zhuǎn)的同時進(jìn)行自傳。
電磁加熱,是采用鍋體底部布置電磁線圈的方式做成的,電磁加熱圈加熱的原理是高速變化的高頻高壓電流流過線圈會產(chǎn)生高速變化的交變磁場,當(dāng)用含鐵質(zhì)容器放置上面時,容器表面即具切割交變磁力線而在容器底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流(即渦流),渦流使容器底部的載流子高速無規(guī)則運動,載流子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能。從而起到加熱物品的效果。即是通過把電能轉(zhuǎn)化為磁能,使被加熱鋼體表面產(chǎn)生感應(yīng)渦流一種加熱方式。這種方式從根本上解決了電熱片、電熱圈等電阻式的,通過熱傳導(dǎo)方式加熱產(chǎn)生的熱效率低下的問題。提高了電的利用率,且熱效率高。是一種新型的加熱方式,目前功能已經(jīng)穩(wěn)定。
行星攪拌系統(tǒng):攪拌系統(tǒng)采用公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)相結(jié)合運轉(zhuǎn)機構(gòu),攪拌器采用國標(biāo)食品級聚四氟乙烯【四氟板】材質(zhì),無毒無污染,攪拌尺與鍋體相吻合,攪拌中緊貼鍋體進(jìn)行行星式轉(zhuǎn)動,保證在炒制過程中進(jìn)行刮底攪拌模式,防止產(chǎn)品鍋底部出現(xiàn)糊渣現(xiàn)象。攪拌減速總成利用斜齒輪原理,齒輪與齒輪精密結(jié)合,運行平穩(wěn)。攪拌傳動電機采用擺線針輪減速變頻電機,功率為2.2KW。胡經(jīng)理一五九六三四零二六四零
控溫系統(tǒng):溫控采用先進(jìn)溫控儀控制,監(jiān)測器為PT100,控溫方式為全自動型,客戶可根據(jù)不同的加工工藝進(jìn)行合適的溫度要求設(shè)置。溫差可控制在1-5度可調(diào)節(jié)。
電磁攪拌炒鍋可分為全自動和半自動兩種
全自動液壓翻臂回臂及翻鍋回鍋系統(tǒng):翻臂回臂系統(tǒng)采用液壓站為動力源,液壓站工作時,輸出和輸入油缸運行平穩(wěn),不會如氣缸出現(xiàn)停頓及卡頓現(xiàn)象。液壓站電機為2.2KW,翻臂回臂時都有安全行程開關(guān)控制,監(jiān)測。多開關(guān)互聯(lián)保護(hù)控制,避免操作工人違章操作造成的事故與損失。出料翻鍋回鍋系統(tǒng)亦采用液壓站為動力源,液壓站工作時,輸出和輸入油缸運行平穩(wěn),不會如氣缸出現(xiàn)停頓及卡頓現(xiàn)象。液壓站電機為2.2KW,翻臂回臂時都有安全行程開關(guān)控制,監(jiān)測。 半自動采用渦輪裝置手動翻鍋電磁行星攪拌炒鍋的優(yōu)點
電磁加熱升溫快、無明火、無煙塵、無爆炸、無有害氣體,安全性能穩(wěn)定。電磁有利于溫度的準(zhǔn)確控制,逐步升溫。自動控溫、變頻調(diào)節(jié)、對溫度要求敏感、溫度均衡。穩(wěn)定性好。電磁加熱具有耗能低,熱能高,安全性能可靠等優(yōu)點。電磁加熱無火花,無排放,無污染,電磁加熱是高溫線圈通過高頻變頻器產(chǎn)生的高強渦流磁漩渦給設(shè)備底部板加熱,受熱面積大升溫速度快,熱利用率高,節(jié)約能源,自動控制
電磁行星攪拌炒鍋的缺點
維修成本高是電磁加熱的唯一缺點。以前電磁線圈技術(shù)不成熟時 ,會有這種現(xiàn)象,但近些年電磁線圈性能已經(jīng)非常穩(wěn)定。到目前為止,賣出的設(shè)備中還沒有見過壞的。所以采用電磁加熱的鍋穩(wěn)定性非常好。
電磁型攪拌炒鍋鍋體為一次沖壓成型的半球形不銹鋼鍋體,采用電磁加熱形式,炒鍋攪拌方式采用特殊的傾斜式傳動,炒鍋使用的行星式攪拌器與鍋體充分接觸,炒鍋實現(xiàn)傳動公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的不整數(shù)傳動比,使鍋內(nèi)無攪拌死角。炒鍋使用先進(jìn)的傳動與機械密封結(jié)構(gòu),使傳動部分與鍋內(nèi)貼合,使鍋內(nèi)無漏角,不糊鍋,保持潔凈、衛(wèi)生。炒鍋采用變頻調(diào)速動力,運行更平穩(wěn)。炒鍋是性能優(yōu)良的食品加工設(shè)備。該系列設(shè)備為自動/液壓型是利用液壓推力使攪拌臂翻轉(zhuǎn),免拆裝攪拌器,再利用液壓推力傾翻鍋體,易于進(jìn)出原料節(jié)省人力,采用無級變頻調(diào)速器能將高粘度產(chǎn)物混合均勻,具有易于操作,工作效率高,耗能低,使用壽命長,結(jié)構(gòu)緊湊,維修方便等特點,是性能優(yōu)良的攪拌鍋。具有造型美觀、設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、操作簡單、便于維修等特點。