[科普中国]-F-EMS

F-EMS即凝固末端电磁搅拌，使连铸电磁搅拌器类型之一。为借助电磁力使铸坯液芯产生不同的流态，可以使用不同类型的电磁搅拌器，安装于铸流的不同位置;还可以在同一铸流的不同位置分别安放不同的搅拌器进行复合搅拌;安装于结晶器内的称为结晶器电磁搅拌(M-EMS);安装于二次冷却段的称为二冷段电磁搅拌(S-EMS);若安置于铸流液芯直径小于40mm的区段，则称凝固末端电磁搅拌(F-EMS)。

简介F-EMS即凝固末端电磁搅拌，使连铸电磁搅拌器类型之一。为借助电磁力使铸坯液芯产生不同的流态，可以使用不同类型的电磁搅拌器，安装于铸流的不同位置；还可以在同一铸流的不同位置分别安放不同的搅拌器进行复合搅拌；安装于结晶器内的称为结晶器电磁搅拌(M-EMS)；安装于二次冷却段的称为二冷段电磁搅拌(S-EMS)；若安置于铸流液芯直径小于40mm的区段，则称凝固末端电磁搅拌(F-EMS)。虽然电磁搅拌器的实际类型与结构繁多，但根据其磁场运动特征可归纳为旋转磁场型、行波磁场型、螺旋磁场型和恒定磁场型等4类1。

连铸电磁搅拌连铸电磁搅拌指在连续铸钢过程中，连铸坯通过外界电磁场时感应产生的电磁力使铸坯内未凝固的钢液产生搅拌流动，从而改善凝固过程而获得良好的铸坯质量的技术。简称EMS。

这一技术是20世纪70年代首先在欧洲发展起来的，世界各国采用EMS的铸机已很多，并对其最佳工艺、最佳设计、作用机理和效能潜力，不断地进行研究开发1。

旋转磁场型借助交流旋转磁场和借机械驱动永久磁极旋转而产生的旋转磁场，使液芯感生电流并使之类同于感应电动机转子作旋转运动的电磁搅拌器。主要类型有5种：

(1) IRSID-CEM搅拌器。它是由法国钢铁研究院(IRSID)和法国电机公司(CEM)合作研制的，分布绕组感应电机型搅拌器，可以是三相二极或二相二极。用作S-EMS时，采用工频电源;用作F-EMS时，采用工频电源或低频电源。

(2)Magnetogyr搅拌器。它是一个二相二极集中绕组旋转磁场感应器，套置于方坯结晶器铜管外的冷却腔体内。一般采用4～12Hz电源馈电，是Rotelec公司研制的M-EMS。

(3) Ferrco-Toronto搅拌器。由加拿大的Ferrco-Ro-tenec集团研制的方坯M-EMS，基本结构与Mag-netogyr相似，但感应器铁芯高度可调，采用“交—交” 变频电源馈电。

(4)RMS搅拌器。由日本住友金属公司研制的用于方坯M-EMS或S-EMS的搅拌器。采用液压马达机械传动使一对永久磁极围绕铸坯旋转，从而形成旋转磁场而推动液芯转动。

(5)DPC搅拌器。由日本神户制钢研制的大方坯S-EMS或M-EMS搅拌器。采用4组绕组分别布置在铸坯四面，两对绕组分别采用不同频率电源馈电，可使液芯产生不断改变流速和方向的紊流搅拌2。

螺旋磁场型它的磁场既作旋转运动，又作直线运动，结果合成为螺旋形运动。这种搅拌器用于方坯的S-EMS或F-EMS，驱使液芯作螺旋运动1。

恒定磁场型它是用一对或多对永久磁铁或直流电磁铁产生的静磁场，作用于铸坯液芯，起到控制流动的作用。它包括两种类型的搅拌器：

(1)静磁场液芯通电搅拌器。由日本住友金属公司开发成功，用于板坯和方坯的S-EMS。它是在铸坯内、外弧辊缝中安置一对或多对永久磁铁或直流电磁铁，并通过支承辊向铸坯液芯通以直流大电流。根据楞次定律，直流电流与静磁场相互作用而产生电磁力，驱使液芯运动。借助于将多对磁极按不同方式布置于辊缝中，则可在整个静磁场覆盖区域内，产生多个方向不同的小环流驱动力，从而造成在该液芯区域的紊流搅拌。

(2)电磁制动器(EMBR)。由瑞典ASEA(现为ABB)公司开发并与日本川崎钢铁公司合作实机试验获得成功。对应浸入式水口的两个侧孔注流冲出点，在结晶器的宽面安置两对直流电磁极，产生两个静磁场。当注流以相当大的速度从侧孔流出，垂直切割磁场时，注流钢液中感生电流并同时引起电磁力，其方向与浇注方向相反，并制动注流，使之分裂而向周围流动，是谓电磁制动。应用于板坯结晶器的电磁制动器发展较快，已研制出第三代产品。为日本川崎钢铁公司称为FC结晶器使用和不使用的钢水流态图，可知其冶金效果3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学