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影响电磁推力大小的主要因素

发布者:admin 发布时间:2013-10-15 16:20:29 阅读:418

影响电磁推力大小的主要因素为

  

  

a.电磁搅拌器的表面磁场(Bo)

   

b.电磁搅拌器磁场的运行速度(Vs)

   

c.电磁搅拌器的固有特征系数(Ks·Ke)

  

d.钢液的电导率(σ

  

上述第1、2、3、个因素取决于电磁搅拌器的结构及电磁参数,第4个因素则取决于被搅拌钢液的成份。一般来讲在搅拌区域内,电磁推力必须使钢液的流动速度达到0.5~1m/s,太小无法使钢液流动起来,太大又易产生负偏析、同时运行也不经济。因此在设计时应考虑以下几个方面:

  

  

1.1.1.电磁功率

  

从上面①式可知对电磁推力影响最大的是电磁搅拌器的表面磁场(Bo),而Bo是与电磁搅拌器的线圈安匝数(N·I)成正比的。通常,由于受安装空间的限制同时也为了降低电磁功率,线圈匝数(N)不能加得太多,因此,怎样最大限度的提高电流强度(I)就成为提高电磁推力的最有效途径。当然电流强度的提高也会受到很多限制,比如,线圈的发热如何带走,低频电源的成本如何控制等等。因此应合理分配电流及匝数,通常的原则是:平衡考虑设备成本,适当增加电流强度,以期用最小的电磁功率达到最大的电磁推力。

    

1.1.2.最佳频率

  

从上面①式可知增加频率(f)可增加电磁推力,但另一方面,增加频率会引起磁场衰减系数(1/ks)变大,从而又减小电磁推力,因此电磁推力随频率的变化不是单调的,而是有一个最大值。同时频率的增加,还会引起感应电压的增加,从而引起电磁功率的增加,关系较复杂。要精确定位是不现实的也没有必要,最佳频率可通过理论分析及实际测试进行确定,原则是:在同等电磁功率下,尽可能达到最大的电磁推力。

  

1.1.3.钢水导电率

  

不同钢种,其钢液导电率(σ)是不同的,但相差不是很大,因此一般情况下,可以不予考虑。

  

1.1.4.钢液粘度

  

从力学原理上来讲,电磁搅拌的过程,实质上就是电磁力克服钢水粘性力从而使钢液产生运动的一种过程,不同钢种,其粘性系数相差很大,因此所需电磁推力也是不同的,对碳结构钢而言,主要取决于含C量,含C量越高所需电磁推力就越大,不锈钢所需电磁推力比碳钢要大1倍以上。具体应根据钢种和铸坯截面及安装位置进行确定。

 

1.1.5.合金元素的影响

  

合金元素的加入改变了凝固组织结构,不同化学成份的钢水其柱状晶发展程度也不一样,一般来讲合金元素的成份越多,其柱状晶就越发达,所需电磁力也越大。

 

 

 
 

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