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用于熔铝炉和静置炉的电磁搅拌器

熔铝炉铝熔池的有效搅拌能够增加冶金反应速度、改善传热和传质过程,是提高生产效率、改善铸造质量和降低操作成本的关键因素。电磁搅拌技术是对熔铝炉和静置炉中铝液进行搅拌的有效技术,并广为接受。通过改善传热和传质过程以及反应动力学,电磁搅拌技术能够缩短熔炼时间、减少炉渣形成,大幅降低操作成本。随着对增加产量和在最小投资前提下降低操作成本的要求不断增加,铝工业对电磁搅拌技术的兴趣也在不断增加。本文的目的是简要介绍电磁搅拌技术(lA一EMS),并介绍其对提高生产率、收得率、改善操作条件的效果,以及在新领域的应用。


  1、电磁搅拌技术


  铝工业和钢铁工业提供各种电磁搅拌器。目前已向熔铝炉、静置炉、连铸机和钢包炉提供了1100多套电磁搅拌器。第一台铝电磁搅拌器(lA一EMS)在1969年由ASEA公司安装于一台单室熔铝炉上。以后,即使电磁搅拌技术被认为需要高投资成本,电磁搅拌器的数量也在不断增加,因此电磁搅拌器主要安装于大于70t的熔铝炉上。但电磁搅拌技术经过不断改进,即使在小炉子上,目前已经能够与其他搅拌方式相竞争。现在全世界已经有巧0多套铝电磁搅拌器,其中日本的数量最多,因为电磁搅拌技术在日本被认为是铝熔炼过程的标准技术。


  2电磁搅拌(lA一EMS)系统


  拟一EMS系统的主要部件是电磁搅拌线圈。线圈为水冷式,安装于炉子底部或侧部,线圈与炉体之间没有直接的物理接触。可以采用通常的炉衬厚度,为了保证磁场进人熔池,必须在线圈前方的炉壳上安装奥氏体不锈钢窗。线圈采用低频行波磁场,磁场穿透炉壳和炉衬对熔池实现搅拌,其作用机理类似于线性电机。lA-EMS可以安装于新建炉子上,也可安装于改建炉子上,对于后者通常采用侧装式。AI一EMS系统包括一个或多个线圈、一个变频器、一个变压器、一个水冷站和控制系统。搅拌器可以采用本身的控制系统或连接于炉子控制系统进行操作,在多个炉子安装lA一EMS的情况下,可以采用共用的电源和冷却水系统以尽量节省空间和降低成本。


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