電磁攪拌器的實(shí)質(zhì)是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強(qiáng)化鋼水的運(yùn)動(dòng)。具體地說(shuō)，攪拌器激發(fā)的交變磁場(chǎng)滲透到鑄坯的鋼水內(nèi)，就在其中感應(yīng)起電流，該感應(yīng)電流與當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動(dòng)鋼水運(yùn)動(dòng)。
電磁攪拌器主要由產(chǎn)生電磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)器、保護(hù)電磁感應(yīng)器的外殼體及冷卻電磁感應(yīng)器的冷卻水路組成。從結(jié)構(gòu)上來(lái)講，電磁攪拌大致有以下三種結(jié)構(gòu)形式:①"油-水"二次冷卻結(jié)構(gòu)形式、②外水直冷式結(jié)構(gòu)形式、③空芯銅管內(nèi)冷式結(jié)構(gòu)形式。
一種是"油一水"二次冷卻結(jié)構(gòu)形式其感應(yīng)器浸泡在不導(dǎo)電的硅油中進(jìn)行冷卻，殼體設(shè)計(jì)成夾層結(jié)構(gòu)，夾層中通水與硅油進(jìn)行熱交換以帶走感應(yīng)器的熱量。由于冷卻效率差，電磁攪拌器體積大，現(xiàn)已被淘汰。
第二種是以法國(guó)ROTELEC公司為代表的外水直冷式結(jié)構(gòu)形式。其感應(yīng)器直接浸泡在凈化水中進(jìn)行冷卻，其大的優(yōu)點(diǎn)是冷卻效果較好、體積小。因此電磁攪拌器單位體積產(chǎn)生的攪拌功率大，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，可以制作成結(jié)晶器內(nèi)置式結(jié)構(gòu);但由于感應(yīng)器長(zhǎng)期浸泡在水中其繞組絕緣很容易損壞，因此缺點(diǎn)也同樣突出，就是使用壽命短，一般為1~2年。
第三種是以瑞典ABB公司為代表的空芯銅管內(nèi)冷式結(jié)構(gòu)形式。其感應(yīng)器繞組由空芯銅管繞制而成，銅管內(nèi)通純水進(jìn)行冷卻。空心銅管內(nèi)冷技術(shù)是一種比較復(fù)雜的電磁產(chǎn)品冷卻技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)在電磁攪拌裝置上的應(yīng)用研究開(kāi)始主要用于大型板坯連鑄電磁攪拌裝置上，在國(guó)內(nèi)也只有本公司研制成功過(guò)這種裝置。方坯電磁攪拌裝置與板坯電磁攪拌裝置的大不同在于:方坯電磁攪拌裝置體積小，而空心銅管在同等導(dǎo)電截面下，比實(shí)心電磁線體積要大，因而鐵芯采用常規(guī)的齒槽結(jié)構(gòu)則無(wú)法裝下采用空心銅管繞制的線圈，為此必須改變鐵芯結(jié)構(gòu)，采用不帶齒槽的環(huán)形鐵芯，采用克蘭姆環(huán)形繞組環(huán)繞在鐵芯上?？招俱~管內(nèi)冷式電磁攪拌裝置大的優(yōu)點(diǎn)是絕緣結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)(可達(dá)5~8年)，同時(shí)冷卻效率很高，使用維護(hù)方便;其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作工藝講究，體積稍大。
電磁攪拌裝置主要由低頻電源、感應(yīng)器和水冷系統(tǒng)等幾部分組成。
電磁攪拌裝置在不同的應(yīng)用場(chǎng)合有著不同的安裝形式，根據(jù)安裝形式和位置的不同，鋁熔爐用電磁攪拌裝置主要有"爐底感應(yīng)式"和"側(cè)壁感應(yīng)式"兩種。目前我國(guó)應(yīng)用多的還是以將感應(yīng)器安裝在爐底的為主，即爐底感應(yīng)式電磁攪拌裝置，因?yàn)檫@種形式為感應(yīng)器安裝在爐底，磁場(chǎng)穿透爐底的耐火材料作用于鋁液，根據(jù)磁場(chǎng)在空間分布的情況和在金屬熔液內(nèi)部的作用規(guī)律也即磁流體力學(xué)的作用原理，靠近爐底的熔液受到較大磁場(chǎng)力的作用，熔體上部受到磁場(chǎng)力的作用則相對(duì)較小，這樣一來(lái)，熔液內(nèi)部越靠近爐底(感應(yīng)器安裝位置)的部分流速和流量越大，而且有較大的作用面積，大量的中、下部熔液強(qiáng)烈的涌動(dòng)帶動(dòng)了整爐熔液按照磁場(chǎng)力的作用規(guī)律作有規(guī)律的流動(dòng)，因而，攪拌效果比較明顯，綜合經(jīng)濟(jì)效益高。側(cè)壁感應(yīng)式電磁攪拌裝置主要是針對(duì)一些特殊應(yīng)用或舊爐改造(只能安裝在爐子側(cè)壁)的情況，其工作原理與爐底感應(yīng)式電磁攪拌裝置原理大同小異。
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