电磁冶金技术
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电磁冶金技术范文第1篇
中图分类号：TF777 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）07-0043-04
0 引言
早在19世纪六七十年代，亚瑟和达勒恩就提出了以水冷、底部敞口固定结晶器为特征的常规连铸概念。亚瑟倡导采用底部敞开、垂直固定的厚壁铁结晶器与中间包相连，施行间歇式拉坯。而达勒恩则提出采用固定式水冷薄壁铜结晶器施行连续拉坯、二次冷却，并带飞剪切割、引锭杆垂直存放装置。到20世纪二三十年代，连铸过程开始广泛运用于有色金属行业，尤其是铜和铝。连铸技术迅速发展起来。随着连铸技术的发展和广泛应用，连铸坯的质量和品质受到了人们的广泛关注，提高连铸坯的质量成为连铸生产中重点关注的问题之一。而电磁搅拌技术运用于连铸生产可以有效控制钢液凝固过程中的流动、传热、传质等现象，可以有效改善连铸坯的内部组织结构和表面质量，提高连铸坯质量。因此，连铸电磁搅拌技术成为国内外学者研究的热点。
我国独立进行连铸电磁搅拌技术研究始于20世纪70年代，以自主开发为主。到了80年代中期，改革开放逐渐深入，开始引进特殊钢连铸机和板坯连铸机，引进各种类型的电磁搅拌装置。经过三四十年的吸收和研究，我国的连铸电磁搅拌技术得到了长足发展，目前已经能完全自主承担搅拌器的设计、生产、应用，但是，电磁搅拌器的线圈却仍旧依赖进口，提高其使用寿命是当前连铸电磁搅拌技术发展的重要内容之一。
电磁搅拌器在运转过程中，线圈会发热，必须使用循环水降温，而线圈长期浸泡在循环水中或是经受循环水的冲刷，很容易导致线圈表面的防水膜和绝缘膜损坏、失效，进而导致漏电现象的发生。当漏电电流超过一定控制值时，必须及时修复线圈。因此，利用新技术延长线圈使用寿命成为连铸电磁搅拌技术发展的重要方向之一。
1 连铸电磁搅拌技术
连铸电磁搅拌技术可以有效提高连铸坯的质量和品质，其原理是：当连铸坯中的液态金属通过交变磁场时，电磁搅拌就通过不同形式的磁场发生装置使液态金属产生感生电流，而感生电流又与磁场的感应强度发生一定的作用，并产生电磁力，而电磁力就控制连铸过程中钢水的流动、传热、传质等现象，提高钢的清洁度，有效扩大连铸坯的等轴晶区，消除其中心疏松或是中心缩孔，从而达到优产的目的，生产出更多高质量连铸坯，生产出更多高质量钢材。从安装位置不同角度来说，连铸电磁搅拌装置可以分成以下五种类型：
1.1 结晶器电磁搅拌装置，又称为M-EMS。这种搅拌器适用于当前市场上所有型号的连铸机，主要作用是改善连铸坯表面质量，减少连铸坯内部的杂质，消减中心疏松。这种搅拌装置因适用于所有连铸机，因而也是目前应用最为广泛的搅拌器，一般安装在结晶器的下面，既可以安装在结晶器的，又可以安装在其内部，在实际应用中，多安装在。电磁搅拌器安装在结晶器的，其铁芯激发出来的磁场通过结晶器的钢质水套和铜管进入到钢水中，并借助感生电流与磁场作用产生的电磁力使结晶器内的钢水呈现左右或上下有规律的垂直旋转运动，这种搅拌运动可以改变连铸坯表面的质量。忽略拉坯频率的影响，结晶器内壁表面的磁通密度最大，结晶器内的磁通密度是不一致的，而电磁搅拌使得结晶器内的冷却变得更加均匀。在电磁搅拌作用下，早期凝固的地方被熔化与新进的钢水充分混合然后再凝固，而结晶器内搅拌的地方冷隔的深度就越来越浅。另外，结晶器电磁搅拌装置可以有效增强结晶器内钢水均匀凝固的能力，从而消减连铸坯表面的纵裂，改善其表面质量。
1.2 二冷段电磁搅拌装置，又被称为S-EMS。这种电磁搅拌装置的作用在于提高连铸坯内部和表面质量，与结晶器电磁搅拌装置组合起来，大大提升连铸坯的质量和品质。当钢水进入结晶器之后，结晶器的电磁搅拌装置迅速发挥作用，但是，单级的电磁搅拌装置会使得铸坯的下部聚集等轴晶，而上部却聚集柱状晶，这样就会导致铸坯内部出现缩孔、偏析现象，从而影响到连铸坯的内部质量。因此，在二冷段安装电磁搅拌装置是非常有必要的，一般可以在二冷一段和二冷二段分别安装一个电磁搅拌装置，二冷一段就在结晶器的足辊处，该处的电磁搅拌装置与结晶器电磁搅拌装置的作用是相同的，一般不会重复使用，也就是说：一般将二冷一段的电磁搅拌装置或是结晶器电磁搅拌装置与二冷二段电磁搅拌装置组合使用。二冷二段电磁搅拌装置作用在于细化铸坯的晶粒，它能使铸坯上部的柱状晶被流动的钢水打破，并生成大量的等轴晶，从而扩大铸坯等轴晶的范围，消减或是消除中心偏析、中心缩孔现象。
1.3 凝固末端电磁搅拌装置，又被称为F-EMS。当浇筑含碳高的特殊钢种时，一般会在液相穴长度的3/4处也就是靠近凝固末端安装一个电磁搅拌装置。在二冷段电磁搅拌装置的作用下，铸坯的下半部聚集等轴晶，如果这时直接将连铸坯拉出来的话，其上部的柱状晶就会向芯部生长，进而影响到铸坯的内部质量。而液相穴3/4处已经是凝固末端，钢水处于糊状，在偏析作用下，该部位的溶质浓度较高，容易造成中心偏析现象，如果在该位置安装电磁搅拌装置，打碎液相穴末端上部柱状晶的生长，并使其下沉分散覆盖到下部的等轴晶上，从而有效减少中心偏析现象，减少中心疏松现象，提高连铸坯内部质量。
1.4 组合式电磁搅拌技术，又被称为KM技术，就是说运用前文所提到的三种技术中的任意两种或是三种，形成组合效果，大范围内改善连铸坯表面和内部结构，减少中心偏析现象。
1.5 跨结晶电磁搅拌装置。跨结晶电磁搅拌装置安装在结晶器水套外边结晶器与足辊之间，在国内运用较少，只有少数大型钢厂从德国引进了该种电磁搅拌装置。跨结晶电磁搅拌装置的安装位置、磁场分布、磁感应强度、搅拌方式、钢水流动形式等都与前文所提的三种搅拌装置不同。就从其安装的位置来说，其作用是结晶器电磁搅拌装置和二冷段电磁搅拌装置作用的组合。在实际的钢材生产中，包钢运用跨结晶电磁搅拌装置取得了非常好的效果，大大改善了铸坯中心疏松和中心偏析，生产出来的重轨钢大方坯的中心碳偏析平均系数仅为1.15，等轴晶率高达45%-72%，中心疏松得到了明显改善。而前面三种电磁搅拌技术组合起来的效果也不如跨结晶电磁搅拌装置的效果，所以说，深入研究跨结晶电磁搅拌，并推动其广泛运用对钢材生产具有重要现实意义，有利于提高铸坯内部和表面质量，提升铸坯质量。曹建刚等人在《跨结晶器电磁搅拌器磁场特性测试和分析》一文中对280mm×380mm的方坯连铸机跨结晶电磁搅拌装置进行了磁场特性测试，研究结果表明，根据结晶器内外磁场的强度和差别合理选择搅拌工艺和电流强度可以有效提高搅拌效果和延长线圈的使用寿命。
2 电磁搅拌技术的工作原理以及用于冶金的机理
2.1 电磁搅拌技术的工作原理 一个完整的电磁搅拌装置由低频电源装置、感应器和冷却系统组成。低频电源装置把50Hz的工频电转换成两相正交的低频率电源，根据炉子大小、感应器的结构来确定频率，一般在0.5-5Hz之间。感应器由线圈和铁芯组成。冷却系统的作用在于冷却线圈和铁芯，提高其线圈和铁芯的使用寿命。
电磁搅拌技术的工作原理与普通的三相异步电动机的工作原理类似。感应器就相当于电动机的定子，由三相电源供电。当感应器的线圈内通入低频电流时，就会产生一个行波磁场，而磁场穿过炉底就作用于钢水，在钢水中产生感应电势和电流，感生电流又与磁场发生作用，产生电磁力，从而控制钢水的流动，起到搅拌效果。所以说，电磁搅拌技术是靠电磁力对钢水进行非接触性搅拌的，不会对钢水产生污染，只需要根据实际情况改变电流大小就可以调整电磁力大小，从而控制搅拌的力度。而且，电磁搅拌装置的搅拌方式也有很多，包括：强搅、弱搅、正搅、反搅、自动搅等，可以根据工业生产的需要选择合适的搅拌方式。
2.2 电磁搅拌技术的冶金机理 电磁搅拌技术的冶金机理表现在两个方面：机械效应和热效应。以前文提到的结晶器电磁搅拌技术为例，在实际生产中一般采用旋转搅拌方式，当钢水的旋转速度达到一定的限值时就会产生离心力，并使钢水中的杂质以及气泡聚集在中心，然后再被熔融保护渣吸收掉，从而使得铸坯表面和内部的杂质、气泡较少，提高铸坯的质量。在搅拌的过程中，旋转搅拌使坯壳更加均匀，从而减少了漏钢的可能性，一定程度上改善了铸坯的表面结构。前文也提到过，旋转搅拌可以增强电磁力的作用，并扩大等轴晶的生长空间，减少柱状晶，减少铸坯中心疏松，有利于铸坯内部结构的改善。
3 连铸电磁搅拌技术在冶金行业的应用
连铸电磁搅拌技术在我国的研究始于20世纪70年代，经过这几十年的研究和发展，连铸电磁搅拌技术在冶金行业得到了广泛应用，推动了我国冶金行业的发展，也促进了自身技术的进步。
3.1 连铸电磁搅拌技术在方圆坯连续铸钢中的应用
目前，连铸电磁搅拌技术应用最为广泛的就是方圆坯连铸钢，目前国内生产优质钢以及高碳钢的工厂都配备有电磁搅拌装置，电磁搅拌技术俨然成为提高铸坯质量的重要技术工艺之一，成为连铸机上必备的技术和装置之一。
连铸电磁搅拌技术就是在金属的连铸过程中通过电磁力控制液态金属的内部运动，从而达到提升连铸坯表面和内部质量的目的。安装在不同部位的电磁搅拌装置会起到不同的效果，这一点在前文已有详细阐述。而安装在不同部位的电磁搅拌装置也适用于不同类型钢种的生产。比如说：结晶器电磁搅拌装置适合于低合金钢、弹簧钢、冷轧钢、中高碳钢的生产；二冷段电磁搅拌装置适用于工具钢、不锈钢的生产；凝固末端电磁搅拌装置适合于弹簧钢、轴承钢、特殊高碳钢的生产。
在连铸电磁搅拌技术设计开发上，国外著名公司主要有：瑞士的ABB、意大利的DANIELI-ROTELEC、德国的CONCAST等，国内的著名企业是：湖南的科美达电气、中科电气等。虽然说国外公司在电磁搅拌技术的研发上时间早、投入多，但是在方圆坯连铸钢的电磁搅拌技术上，我国取得了巨大突破，尤其是在特大圆坯连铸钢电磁搅拌技术在世界处于领先地位。湖南科美达电气有限公司设计的？准900圆坯连铸电磁搅拌系统生产出来的圆坯连铸钢是世界上最大的。其设计出来的？准800圆坯连铸电磁搅拌系统运用到江阴兴澄特钢特大圆坯连铸机上，生产出来的圆坯连铸钢质量优良，第一次投产就达到了质量标准。第一次生产出来的？准800圆坯连铸钢的钢种为：42CrMo4，中心疏松为1级，而中心偏析、中心缩孔、中心裂纹均为0，质量优良。由此可见，连铸电磁搅拌技术应用于方圆连铸钢是有效的，在未来还将有更广阔的发展空间。
3.2 连铸电磁搅拌技术在板坯连续铸钢中的应用 连铸电磁搅拌技术应用于板坯连续铸钢的生产最早可以追溯到1973年的日本新日铁公司的君律厂，那是世界上第一台板坯连铸机二冷段电磁搅拌装置。到今天，连铸电磁搅拌技术应用到板坯连续钢的生产中，主要是将电磁搅拌装置安装在连铸机的结晶器和二冷段。
3.2.1 安装在结晶器的电磁搅拌装置主要作用是控制钢水的流动、传热。1981年，日本新日铁公司设计出基于双边行波磁场的结晶器电磁搅拌技术，到1999年，新日铁公司的连铸机基本上都配备了结晶器电磁搅拌装置，沿板坯宽面配置两台搅拌装置，安装在结余弯月面和水口侧孔之间，其电源是低频和三相，流动形式是水平旋转，它的主要作用是：较少铸坯表面的杂质和气泡，使铸坯坯壳均匀，减少漏钢，减少铸坯表面的纵向裂纹。
1982年，日本的KSC公司和瑞士的ABB公司联合研发出了基于直流磁场的结晶器电磁制动技术。将搅拌器安装在水口侧孔吐出的流股主流处，其作用是：减少铸坯内部杂质，减少纵向和横向裂纹，减少漏钢，提高拉速。
1991年，日本NKK研发出了基于四个行波磁场的流动控制技术，到21世纪，NKK又在此基础上开发出了多模式电磁搅拌技术。该技术需要在板坯连铸机的宽面上配置4个搅拌器，安装在结晶器的半高处，可以起到加速和减速钢水水平旋转的作用，其作用主要是：减少漏钢事故以及系统报警，减少条状和铅笔状裂纹，提高窄面的度，减少宽面上的中部纵裂，有效减少杂质、气泡在内弧侧1/4坯厚处的聚集等。
3.2.2 安装在二冷段的板坯电磁搅拌装置，其作用是扩大铸坯中心的等轴晶生长空间，减少中心偏析、中心疏松、中心缩孔，提升铸坯内部质量。而安装在板坯连铸机二冷段的电磁搅拌装置分成三种类型：箱式电磁搅拌器、插入式电磁搅拌器和辊式电磁搅拌器。箱式电磁搅拌器无论是安装还是维修都比较复杂，费用大，功耗大，所以一般不会安装箱式电磁搅拌器。插入式电磁搅拌器的安装流程是：在板坯两面各更换掉一根支撑辊，由非磁性小辊替代——在板坯两面的小辊间各安装一台搅拌器。插入式搅拌器的安装和维护虽然也比较复杂，但是其功耗非常小，搅拌效果也非常好。辊式电磁搅拌器就是将板坯连铸机扇形段的两面各取下一根支撑辊，然后再用电磁搅拌辊替代，起到支撑和搅拌作用。该搅拌器的功耗小，无论是安装还是维修都非常方便，无需对板坯连铸机进行较大幅度的改造，搅拌器安装的位置也非常灵活。
3.3 连铸电磁搅拌技术在有色金属熔炼中的应用 连铸电磁搅拌技术应用于有色金属熔炼最早是1968年瑞士ABB公司生产的铝熔炼炉电磁搅拌装置，目前，在全球有一百多台铝熔炼炉电磁搅拌装置在运行。而其制造商主要是瑞士ABB公司和我国的优利科公司，而科美达公司则从2005年开始进入研究有色金属熔炼电磁搅拌装置设计研发，目前已为厂家提供16台熔炼炉炉底电磁搅拌装置，运用计算机控制技术和交变频控制技术实现设备的长期运转，提高了生产效率和搅拌效果。
熔炼炉电磁搅拌装置能有效提高有色金属冶炼的效率和金属材料的质量，是提升合金材料质量的重要设备之一。其主要作用是：在有色金属的熔炼过程中，通过搅拌装置减少熔炼时间，使熔体表面和底部的温差变小，减少对熔体的二次污染，清除掉熔体中的非金属杂质，从而细化合金组织，降低能源消耗。
熔炼炉电磁搅拌装置的原理：当感应器中通过低频电流时，会产生行波磁场，而该磁场又使得炉内的溶液产生感应电流，感应电流在与当地磁场作用下形成电磁力，从而推动炉内溶液进行直线运动，而且，电磁力可以使溶液向上做倾斜状流动，从而逐步减小溶液上部与下部的温差。
3.4 连铸电磁搅拌技术在坩埚熔炼中的应用 电磁搅拌技术应用于坩埚熔炼中主要是改善材料的性能，目前，学界、实物界正将电磁搅拌技术应用于坩埚熔炼作为研究热点，一些著名公司也研发成功了应用于坩埚熔炼的电磁搅拌装置。伴随着国民经济的快速发展，市场对材料工业提出了更高的要求，科学院着力研究如何通过电磁搅拌技术改善材料性能。在这种研究形势下，应用于坩埚熔炼的电磁搅拌技术也呈现出多元化发展，比如说：磁场形态的多元化，既有旋转磁场，也有复合磁场，同时还有螺旋磁场等。再比如说：被搅拌材料的多元化，镁合金、铝合金、单晶硅等。
4 连铸电磁搅拌技术在冶金行业的成果
连铸电磁搅拌技术已在冶金行业得到广泛运用，而国内外许多著名公司也开始逐渐将研究视角延伸到其他行业中。就冶金行业而言，科学家经过多年的研究，取得了丰硕的成果，主要表现在以下四个方面：
4.1 电磁搅拌器中心的磁感应强度与电流强度有关，电流强度增大，中心的磁感应强度也增大，而搅拌的频率对磁场的分布几乎没有影响，随着搅拌频率的逐渐增加，磁场感应强度减小的幅度非常小，而直接作用于钢水的电磁力则同时受到电流强度和搅拌频率的影响。电流强度增大，电磁力增大；搅拌频率增大，电磁力减小。
4.2 旋转电磁力在水平面上是一对力偶，推动钢水进行顺时针匀速旋转运动，同一水平面上相同径向距离的电磁力大小相等，中心处的电磁力最小。
4.3 电磁搅拌装置影响着钢水的传热。没有采用电磁搅拌装置的连铸机中过热钢水直接从水口向下流动，过热度消失得非常缓慢，这样就造成铸坯断面上芯部的温度过高。采用电磁搅拌装置之后，原来的水流是从上向下垂直流动，现在就变成了水平流动，从水口流出的过热钢水浸入深度逐渐变浅，轴向温度降低，径向温度升高，使得凝固前沿的温度梯度迅速增加，从而利于传热。
4.4 钢水中的磁感应强度与电流强度成反比关系，而电流强度较低时，钢水中的磁感应强度大，而且分布比较均匀；电流强度大时，磁感应强度分布不均匀，一般是角部的磁感应强度大，而中心的磁感应强度小。
5 冶金行业的未来发展方向
连铸电磁搅拌技术应用于冶金行业大大推动了我国钢铁市场的发展，钢种越来越多，而钢材的质量和品质也在不断提升。在连铸电磁搅拌技术的发展下，我国冶金行业未来发展方向主要是质量、技术和创新。
连铸电磁搅拌技术可以有效提高铸坯的质量和品质，因此，冶金行业未来的一个重要发展方向就是不断提高钢铁的质量，学会利用先进的电磁搅拌技术实现钢铁质量的提高，利用科学技术减少钢材中的杂质，提高钢材的纯净度，生产出更多类型的连铸坯。冶金企业要根据公司的实际情况对现有技术和连铸机进行适当改进，引进先进技术，提高连铸机的作业效率，减少能源浪费，改善铸坯表面和内部结构，提高铸坯质量。既要研发具有自主知识产权的新技术，也要学会吸收国外的先进技术和工艺，开展实验研究，研发新装置，逐步缩小我国钢铁与世界钢铁的距离，加强国际交流合作，缩短新技术、新装置研发、应用于工业生产的周期，充分发挥科技的力量。
6 结束语
经过大量的实验证明，连铸电磁搅拌技术应用于冶金行业可以提高铸坯质量、降低成本消耗、增加连铸钢种、减少中心缩孔、消除中心偏析、增加铸坯内部等轴晶率等，总而言之，连铸电磁搅拌技术应用于冶金行业大大提高了钢铁质量，为钢铁行业发展注入了发展活力。
在未来，连铸电磁搅拌技术将与工业计算机控制技术、冶金技术、信息技术等融合起来，提高冶金行业的科技含量，将知识变成生产力，开创冶金行业新风象，逐步实现电磁搅拌的可视化、自动控制化等。而冶金企业也要抓住发展机遇，运用新技术、新装置，研发新技术、新装置，增加生产的科技含量，提高生产效率，减少能耗，提高经济效益，生产出更多高质量的钢材，推动我国冶金企业走向世界。
参考文献：
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电磁冶金技术范文第2篇
改革开发以来，我国利用廉价、丰富的劳动力优势，大力发展外向型低端制造业，经过多年的发展，“中国制造”商品成为充斥全球的低廉物品，我国粗钢产量占全球产量比重的不断提升正是这一模式的真实写照。应该说，这种发展低端制造的模式是改革开放之初无奈而又合适的选择，因为当时我国缺乏发展高端制造业的条件，但具备发展低端制造业的基础。经过多年的发展，我国已经将这种模式发展到了极致，乃至“中国制造”成了全球低端、价廉商品的代言。但随着我国经济的不断发展、社会环境的不断变化，原有发展模式的弊端逐步显现：首先，粗放型低端制造业的发展使得我国资源不堪重负，整体上来看，我国属于资源贫乏国家，低端制造业的高速发展消耗大量资源，近年来我国资源耗费高速增长，使得我国资源外需程度逐步提高；其次，粗放型低端制造业的发展给我国生态环境带来巨大威胁。近年来，随着制造业排放物的不断增加，我国环境承载能力已经接近极限，几年来发生在我国的环境灾难就是最好的证明；最后，我国发展低端制造业的优势逐步丧失，而发展高端制造业的优势逐步形成。同时，随着人们生活水平的提高，对产品性能要求越来越高，最明显的例子是汽车，当下购买者不仅要求速度，而且在安全、舒适等方面提出了更高要求，因而制造业转型与升级也是形势所迫。
在投资评级下调的25只股票中，食品行业有5家公司入围而名列榜首，具体原因何在？
高通胀之下，市场似虚假繁荣。11月单月的食品销售额同比增速高达31.8%，同时食品价格也同比上涨11.7%，显然食品终端市场的火爆主要由涨价因素使然，同时也有恐慌性“囤货”因素。为这种过热表象买单者除食品厂商之外，还包括收入低增长的消费者本身。前11月食品累计零售额同比增长23.7%，较前月同指标加快1.4个百分点，且高于零售市场整体增速5.3个百分点。即使扣除价格因素，食品销售额实际增长16.71％，达到近年的峰值，但从近年历程来看，此态势缺乏后劲。
受制于成本压力，企业效益增长放缓。由于当期农产品价格上涨过快，11月份食品企业的效益承受了更大压力。食品加工业、食品制造业增加值（单月）增速分别为15.2%、15.3%，较前月略有反弹，虽然今年一直逐月回落，但全年增速仍会略高于2009年水平。而饮料业则基本与上年持平，酒精饮料的新一轮涨价潮或已经开始，似乎免受政府的系列调控波及。纵观整个食品行业，由于企业出厂价格的上涨更加滞后于原料进货成本的上涨，受此影响，全行业效益将遭蚕食，企业平均的利润增速理应重新回落。
本期我们选择居评级上调的中科电气、晋西车轴以及评级下调的壹桥苗业进行简要点评。
中科电气(300035)
五大优势成就行业龙头
未来工业电磁产品应用市场空间巨大。未来五年国内连铸电磁搅拌（EMS）设备的总市场需求超过40亿元。国际市场保守估计将超过169亿元。公司作为国内行业龙头，未来有望分别在国内连铸EMS增量市场和存量市场瓜分12-13亿份额。连铸EMS设备行业主要取决于现有钢铁线改造，受钢铁行业新建产能放缓影响较小，未来几年将维持稳步增长，公司在电磁领域的新技术有望在未来形成多增长极，提高业绩增长弹性。
公司电磁冶金产品“暗藏”强大的护城河。公司电磁冶金产品具有多学科技术综合运用特征，并具备业内最为完善的电磁冶金工艺数据库，提供业内唯一在线运行产品的无线远程实时监控及诊断系统，具有独特的业务运行模式。公司产品以绝对领先的技术优势和较高的进入壁垒保证了公司未来电磁冶金产品较高的综合毛利率。
“五大优势”成就明日工业电磁产品巨头。公司在未来发展中具备以下五个优势：技术创新优势；核心人才优势；产业集群优势；超募资金优势；产能扩张优势。多重优势集于一身，有望成就明日工业电磁应用产品的巨头。
晋西车轴（600495）
世界上规模最大的车轴制造企业
公司是车轴制造业龙头，是国内规模最大、车轴规格品种最多的生产厂家，国内市场占有率超过1/3。公司重组并购北方锻造后，已成为世界规模最大的车轴制造企业，生产能力居世界首位。
高速铁路正驶入快速发展轨道。12月7日，国务院副总理张德江在第七届世界高速铁路大会上表示，政府已将高速铁路作为优先发展的战略性新兴产业，今后将在财政投入、建设用地、技术创新、经营环境等方面加大支持力度。
动车轴项目将在2012年得到大的发展。随着公司和太钢进行的动车轴合作研发，目前已经有时速250km动车轴项目试制样品在实验运行，350km也在试制中。由于铁道部的要求极高，对于高铁产品的质量、稳定运行公里数有具体要求，预计产品得到认证需要一年左右的时间。此外，随着，我国高铁“四纵四横”的布局2012年完成，未来客货分离，货车提速及重载的需求也将增强，预计货车将从目前的70-80吨向100吨载重，时速从目前50-60公里/时向120公里/时提升，因此货车的车轴、车轮、轮对的改造需求还将比预期要大的多。
壹桥苗业(002447)
股价相对业绩已透支
12月4日，公司公告拟以不超过2000万元收购大连雨田海产养殖有限公司拥有的相关资产。拟收购资产包括：建筑面积8660.32平方米（约1.1万立方米水体）的育苗室。
收购完成后将增厚EPS0.09元，但不影响公司2010年业绩。假设1.1万立方米水体全部培育海参苗，按照公司2009年海参苗产量及收入情况预测，预计每年将产生610万元的利润。因此，我们认为此次资产收购资金使用效率、经济效益较好。
电磁冶金技术范文第3篇
关键词：电磁搅拌、变频电源、IGBT(大功率晶体管)、逆变柜
中图分类号： O441 文献标识码： A
【论文正文】：
一、电磁搅拌器的工作原理
电磁搅拌的工作原理，基于两个基本定律：一是运动的导电钢水与磁场相互作用产生感应电流，二是载流钢水与磁场与磁场相互作用产生电磁力。电磁力作用在钢水每个体积单元上，从而驱动钢水流动。就交流感应而言电磁搅拌的工作原理和异步电机类似（搅拌器线圈相当于电机定子，流动的钢水好比电机转子），由多相（两相或三相）线圈绕组产生行波磁场或旋转磁场，在导电的钢水中产生感应电流，感应电流与
磁场相互作用产生电磁力，对钢水起搅拌作用。就直流感应而言，是通过恒定磁场与运动的导电钢水相互作用，在钢水中产生感应电流，感应电流与磁场相互作用产生电磁力，此电磁力的方向恰好与钢水的运动方向相反，对钢水起制动作用，因此这种搅拌被称为电磁制动。
二、电磁搅拌装置的作用：
1、 成份的均匀化并消除偏析，提高产品质量
2、气泡和夹杂物上浮，提高产品质量
3、 缩短熔化时间、降低能耗，节省生产成本
4、防止氧化，提高原料的利用率，增大效益空间
5、实现了自动控制且维护方便简单
6、实现了合金溶液温度的精确控制
三、系统组成:
电磁搅拌系统：一般由搅拌器线圈，闭路循环冷却水系统，电搅电控系统三部分组成。
水冷系统
为了达到控制水质并与线圈进行热交换的目的，本系统有两套冷却水装置，一套是用于冷却线圈的纯水系统，另一套是用于冷却纯水的冷却系统。线圈所产生的热量首先通过循环的纯水带出，然后通过对水质要求不高的工业水经过板式换热器给纯水冷却。首次使用提供为6m3㎡的电磁搅拌器线圈冷却用纯净水，以充满水箱和通水管道，系统正常工作后，按纯净水箱的水位定期补水。纯净水的运行方式为闭路循环。
电搅电控系统：
系统组成：由供电电路、控制电路、整流电路、滤波及补偿电路、逆变电路、参考综合电路、脉宽调制电路、保护电路、检测电路和其他辅助电路。
电磁搅拌器控制设计基本参数：线圈电流，电压，频率等。
系统的特点：
1）、技术先进，产品可靠性高
2）、具有目前最先进的故障诊断功能，本系统的诊断优于目前国内和国外进口的所有各种电磁搅拌电控系统
四、常见故障及分析、解决办法：应用、改进和管理经验
电磁搅拌系统自从安装投产以来，至今已使用了将近一年，在实际运用中也遇到了一些技术难题。通过实践摸索我们总结了一些故障处理办法，分别如下：
IPM故障：
故障现象：
（1）、系统停搅
（2）、SPWM板上排灯中对应模块的红色发光二极管量亮
（3）、脉宽板封锁红灯亮
分析原因：
（1）、主回路中连接到EMS连线可能短路
（2）、KQD板故障
解决办法：
（1）、测量主回路是否短路
（2）、检查KQD插接件接触是否正常，检查KQD板输入电源；检查控制变压器输入电源判断是电源故障还是变压器故障
2）三相不平衡故障
故障现象：运行电流中两相之间相差30％，系统停搅
分析原因：
（1）、本体线圈中有一相有断开的情况
（2）、KCK、KLB有故障，电流传感器松动
解决办法：
（1）、停机的情况下，测试搅拌器两相之间电阻情况
（2）、检查KCK传感器接插件接触情况
（3）、检查KCK板的信号输入输出是否正常，否则更换KCK板
（4）、检查KLB板卡插接情况，输入输出是否正常，否则更换KLB板。
3）过流故障
故障现象：运行电流超过最大额定电流
分析原因：设定电流超过额定最大电流
解决办法：降低设定值
4）预充电故障
故障现象：预充电接触器不吸合
分析原因：主回路电源没有合
解决办法：合上主回路电源
5）IPC电源故障
故障现象：UPS报警，工控柜后各输入输出板电源灯不亮
分析原因：工厂停电或工控柜内QA0和QA3未接通
解决办法：停电则停系统或接通QA0和QA3
6）线圈温度高
故障现象：界面显示线圈温度高，系统报警停搅
分析原因：二冷水未开，线圈中有杂质引起短路
解决办法：使用前半小时开二冷水或清洗线圈
7）水流量不足，水温高
故障现象：界面显示水流量小，系统报警停搅
分析原因：二冷水未开，线圈中有杂质阻塞管道
解决办法：使用前半小时开二冷水或清洗线圈，水温高则马上停止使用系统
8）主接触器故障
故障现象：主接触器不合闸
分析原因：不具备合闸条件
解决办法：查梯形图
9）220V电源故障
故障现象：界面显示该故障
分析原因：工控柜内对应各逆变柜内开关电源未开或逆变柜内空开未开
解决办法：接通工控柜内相应空开（例：第一流QA01-1），接通逆变柜内空开。
10）散热器故障
故障现象：（1）散热器发热烫手，（2）散热器不发热。
分析原因：（1）风机接触不良或损坏环境温度高
（2）温度开关坏
（3）温度开关连线有松动
解决办法：（1）更换风机降低环境温度
（2）换温度开关，温度开关之间连线焊牢
11）熔断器故障
故障现象：界面有显示，撞击器有动作或熔断器坏
分析原因：主回路有短路，运行过程中有过流状况
解决办法：检查短路位置，更换撞击器和熔断器
12）欠电压故障
故障现象：主接触器不吸合
分析原因：运行中交流侧有缺项现象
解决办法：恢复主回路电源
13）过压故障
故障现象：界面上显示电压远远高于实际测量的整流电压
分析原因：输入电压过高、电网不稳定
解决办法：提高变压器系数比
14）电解电容爆炸、阻容吸收板爆炸
故障现象：电解电容炸裂、爆裂，拉弧，同时交流侧保险动作，
分析原因：电解电容正负连接处松动，电压过高，质量不好
解决办法：紧固连接螺杆、更换电解电容
故障现象：电磁搅拌在运行中无任何征兆的情况下IGBT烧毁。
原因分析：电磁搅拌的逆变部分采用IGBT(型号为PP20012(ABB2P)SEL、1200V、200A)，由于它的过压能力差，在电网波动时造成IGBT烧毁。在逆变柜运行一段时间后IGBT会造成损伤，就必须检测IGBT的好坏。
五、管理经验
1、加强电搅使用中的点检维护，遵循预知维修的 管理思路。规定每次使用电搅前必须测量电搅线圈的在线绝缘值。在电搅使用时每班必须点检和记录两次线圈冷却水的流量、水温、中间端子箱的接头温度。如有异常必须监护，确保线圈正常运行。
2、确保电搅设备的稳定运行掌握在线更换，离线检修的原则。规定电搅线圈和逆变柜每三个月下线保养。线圈的出线电缆绝缘破损的必须更换。出现电缆在二冷段的部分必须加包石棉布。离线存放的线圈冷却水必须吹干，保持线圈内部干燥（特别在冬天应该做到，否则冷却水结冰涨破水管）。冷却水的出口上堵头，防止灰尘进入，降低绝缘电阻。对逆变柜受损的元件检查更换，电路板和IGBT 分解清灰，再安装。所有的连接螺丝必须紧固。对有故障的线圈必须通过绝缘检测和内部试压实验判断故障点然后再有的放矢的处理。
3、注重过程管理，提高维护人员的素质和操作人员对设备的认识。
4、改善电搅设备的环境，提高设备使用寿命。针对操作工在吊装结晶器的晃动撞破线圈这一问题，规定吊装结晶器时必须用导链慢慢落到位，使线圈的寿命平均提高两年。由于逆变器的元件是一个很大的发热体，电搅工作时电气室的温度非常高，导致有些元件容易烧毁。为了降低电气室的温度，加装了大容量水冷空调。保障了电气元件的正常运行。
【结束语】：
电磁搅拌在炼钢经过不断摸索和潜心研究，总结出了一套非常实用的技术成果和管理经验，故障率逐年下降，为生产高质量的产品奠定了坚实的设备保障。
【参考文献】：
【1】结晶器电磁搅拌的技术原理与发展孙亮
【2】电磁搅拌器 江都市苏星冶金机械有限公司
【3】电磁搅拌电控系统 C++BUILDER数据开发公司
电磁冶金技术范文第4篇
关键词：电磁炉；磁导率；电导率；涡流
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）8-0058-3
《涡流》一节出自人教版高中物理选修3-2第四章的第七节。在学习《涡流》这节内容时，很多老师会举电磁炉的例子，电磁炉是涡流的典型应用，且对于学生理解涡流的原理及应用有重要价值。从理论上来讲，当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体都会产生涡流，然而对于电磁炉来讲，并不是任何金属的锅具都能完成加热食物的目的，如铝锅便不能在电磁炉上正常使用。本文将以铝和铁两种金属材料为例，通过定量计算的形式来对电磁炉锅具材料选用的原因进行探讨。
电磁炉的主要结构包括：功率板、主机板、线圈盘1架、风扇马达等。其结构如图1所示：
其工作原理是：通过电子线路板组成部分产生交变电场，由交变电场产生交变磁场，当金属锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部的金属部分产生交变的电流，即涡流。涡流使铁原子高速无规则运动，原子相互碰撞、摩擦而产生热能使炊具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。[1]
如图2所示，在柱形铁芯上绕有线圈，当线圈中通上交变电流时，柱状铁芯片就处在交变的磁场中，通过铁芯的磁通量在不断变化，所以产生感应电流。从铁芯的上端俯视，电流的流线呈闭合的旋涡状，因而这种感应电流叫做涡电流，简称涡流。由于大块铁芯的电阻很小，因此涡流可以非常大。强大的涡流在铁芯内流动时，电能转化为内能，从而释放出大量的焦耳热，使铁芯的温度升高。涡流通过金属将电能转换成热能的现象叫做涡流的热效应。
电磁炉的加热原理图如图3所示。
从原理上来看，凡是金属锅具便都能在电磁炉上正常使用。然而，事实并非如此。电磁炉一般都有配备的锅具，大多数是铁锅或者是不锈钢等铁磁性材料，而其他非磁性材料或弱磁性材料制成的锅具（如铝锅），放到电磁炉上的时候，电磁炉是不能正常使用的。其具体原因探讨如下。
影响涡流大小的原因有：磁场的变化方式、导体的几何形状、导体的磁导率、电导率等因素。首先可以明确的是，同一个电磁炉的同一个档位下，电磁炉中交变电流产生的感应磁场都是基本相同的，与此同时，锅的形状也是大同小异，所以对涡流的大小产生的影响微乎其微。那么，电磁炉上影响锅具使用的原因便集中于材料的电导率和磁导率了。
综上所述，磁导率才是影响涡流大小的主要原因，铝、铜、陶瓷等弱磁性材料或非磁性材料由于相对磁导率较小，不能将交变电场放大，以至于产生的涡流较小，产生的热量也远远小于金属铁等铁磁性材料所产生的热量，所以并非理想的电磁炉用具的选择。
涡流的研究十分复杂，至今仍未有确定的公式来表示在一定的磁场强度B下产生的涡流的大小，由于所研究问题的重点在于不同材料的磁导率下所产生的涡流的大小之间的比较，所以，可以定量比较某一微小时段内单位面积下的感应电场相应产生涡流的大小，将其近似看作稳恒电流，从而方便比较。理论上，无论是铁磁性材料还是弱磁性材料都能在交变磁场中产生涡流，但由于如金属铝、铜等这样的弱磁性材料的磁导率较小，在现实生活中难以使用，而非磁性材料更是无法使用。理论与实际总会有偏差，所以将理论的产品投放到现实中前，需要实验来检验。
《涡流》这节内容在“楞次定律”等重要的知识点之后学习，作为一个电磁感应方面相关知识的应用与提高，因此在平时的教学中往往不被教师重视。笔者认为，本节知识的原理虽然不难，但是可以很好地成为学生将学到的知识与身边生活相联系的载体，有助于培养学生的科学探究精神。生活中的诸多现象其原理归根究底是物理问题，通过有效的分析可以明确其中的关系，留意生活中的现象，用物理中的知识解释出来，知道其中的原理，可以利用到其他地方，从而实现“从生活走向物理，从物理走向生活”的理念。
参考文献：
[1]唐冬梅.涡流和电磁炉[J].物理教学，2011（4）：66―67.
[2]刘勇利.一般的电磁炉怎样拆装[J].家电检修技术，2011（19）：45.
[3]于亚婷.与被测材料无关的电涡流传感器基础理论与实现方法的研究[D].成都：电子科技大学博士学位论文，2007.
电磁冶金技术范文第5篇
关键词：连续铸钢 冶金工艺 课堂教学
连续铸钢在冶金高校本科教学中属于冶金专业的选修课程，但连续铸钢对于整个钢铁企业来说，是衔接炼钢与轧钢上下工序的重要环节，直接影响钢厂的生产规模、经济效益及发展进程，因此，有必要对将来从事炼钢专业工作的学生进行系统、精练且实用的讲授。连续铸钢的基础内容是设备和工艺，其主要特点是将铸钢原理糅合于生产工艺中，寻找浇注工艺与整套连铸设备的最佳匹配，解决生产中出现的“漏钢”“絮死”以及铸坯质量缺陷等实际问题。在以往的课堂教学中，总是根据参考教材编写的思路进行，设备、工艺与原理部分常常分开讲，融合度不高，再加上授课不能紧密结合工厂生产实际，使学生学起来比较被动，授课往往是“剃头挑子一头热”，老师费劲儿，学生没兴趣。针对这一情况，本文提出了连续铸钢课堂教学改革方案，取得了初步成效。
一、注重知识点的相互衔接，培养学生用逆向思维解决问题的能力
一般来讲，工艺技术类课程的教学组织思路应是“基本原理—设备及工艺—实际应用”，着重培养学生解决现场生产问题的能力。围绕这一思路，理清连铸课程的结构脉络，找出三者间的内在联系，在课堂上进行提问与发散性思维式的解答，激发学生学习的积极性。比如，在讲授连铸生产技术中“铸坯质量问题”时，首先介绍浇铸工艺（温度、拉速等）和设备对浇铸过程及铸坯质量的影响，让学生明白合理制定浇铸工艺、确定设备良好运行状态的重要性，并引发学生的兴趣。然后，提出问题：连铸坯内部缺陷（内部裂纹、中心偏析、内部夹杂）和表面缺陷（表面裂纹、皮下气泡、振痕等）怎么产生的？如何解决这些问题？最后根据学生的回答做出总结：遇到这样的问题，从工艺流程的“下游”往“上游”找，无非从工艺和设备两个方面入手，结合浇铸的基本原理，进行分析，找出设备（结晶器、拉矫机等）和工艺（注温、拉速、二冷水配水制度等）原因，制定解决方案。通过这些环环相扣问题的逐一破解，学生既复习了所学的凝固理论等内容，又掌握了浇铸工艺与凝固理论之间的关系。此时，再引入生产中的实际问题：“如何通过‘硫印’确定夹杂的级别及报废坯的数量？如何处理表面质量问题较轻的铸坯？如何避免铸坯堆放间的安全事故？”这样一来，学生的兴趣就被调动起来，课堂气氛变得很活跃，在感受学习乐趣的同时，学生对生产现场的实际也有了初步的了解，并掌握了解决问题的正确方法。
二、结合生产实际，强化理论知识点
连铸工艺课程是在连续铸钢原理与生产工艺及设备整合后生成的，强调基础理论和生产实际紧密结合，其中不乏车间厂房及设备设计方面的知识。因此，除了将生产实践中遇到的典型问题作为教学案例讲解之外，应带领学生到连铸车间的生产现场亲自看一看。不同钢种的浇铸工艺制度如何制定的？转炉炼钢和连铸两个工序如何调度才能保证工艺顺行？厂房和设备如何布置最合理？连铸的安全隐患有哪些？直观的学习要比空洞的理论讲解强百倍。尤其对于将来从事连铸职业的学生来讲，更能激发其学习兴趣，为其今后的毕业设计及工作奠定基础。
三、利用多媒体课件，解析连续铸钢全流程
连铸工艺课程涉及生产中的许多实际操作问题，要求学生掌握生产的基本工艺流程及流程上的各相关设备的运行情况。由于铸钢工种高温、高危险性、高作业率等特点，学生到生产一线进行现场教学时也只是走马观花，很难达到预期效果。特别是介绍中间包冶金反应及物质的运动状态时，由于缺少感性认识，许多学生难以理解。利用多媒体技术，这些问题得到了很好的解决。例如，在讲授连铸浇注工艺时，可以加入连铸生产中每一工序的录像片，加上Flash效果，动态地反映钢水“钢包——中间包——结晶器——二冷段——拉矫机——剪切——出坯”的全过程，从而使学生身临其境，加深学生对所讲内容的认识和理解。
四、应用仿真软件教学，适应连铸现代化生产需求
对于毫无生产实践经验的学生，实习单位出于安全及经济效益等诸因素的考虑，往往不能让学生现场操作，因此可应用冶金仿真软件模拟连铸生产的实际操作。具体做法：预先设定铸钢条件，在电脑上模拟连铸生产实际，由学生确定注温、拉速、二冷水的配水量，控制浇铸时间，控制起步拉速，确定铸坯切割长度，最后由计算机给出不同钢种、不同铸坯断面尺寸的最佳工艺制度。学生在应用仿真软件反复练习后，可以掌握连铸生产中的操作要领，为他们以后能更好地适应现代化连铸生产需求打下了坚实的基础。
五、拓宽学生知识面，掌握当今连铸最新技术
连续铸钢是一门技术课。随着连铸技术的迅猛发展和日趋成熟，生产操作稳定性大为提高，但高效连铸技术推广尚有很大空间。目前高效连铸技术的开发，主要是从提高连铸机生产率和提高连铸坯质量两方面着手。因此，在授课的过程中要结合国内各大钢厂在连铸技术方面的创新给学生以指导。例如，实现连铸高效化须综合考虑所浇钢种及其热敏感性、热传导性、中心组织质量等因素，同时还要在工艺上创造适宜条件。一般采用的高效连铸新技术有液压非正弦振动、结晶器在线调宽、结晶器电磁制动、动态轻压下、动态二冷控制等，不仅提高了连铸机的生产率和产量，而且进一步改善了铸坯质量，对钢铁工业的发展起到了非常重要的作用。而提高连铸坯质量，尤其提高钢水洁净度的新技术主要包括结晶器液面自动控制、振动式大包下渣检测技术、中包陶瓷过滤器的应用、IFD预熔型中包渣的开发应用、连续测温技术的应用等新技术、新装备的使用、电磁搅拌技术等，对减少钢水二次污染、大幅降低铸坯夹杂物、改善铸坯中心偏析的质量问题起到了很大的作用。了解了这些新技术，学生将来走向企业就不会感到迷茫，会根据钢厂的生产实际，很快适应技术岗位。
总之，要通过各种手段为冶金专业的学生讲好连续铸钢这门课，于师于生都有好处，以此与同行共勉。
参考文献：
［1］胡国旭.电磁搅拌条件下小方坯结晶器内钢液流动行为的数值模拟.铸造技术，2012，33（2）：81～184
［2］康丽.电磁软接触连铸结晶器内多物理场耦合数值模拟研究.东北大学，2011
［3］田陆，黄郁君，张丹.连铸轻压下技术冷态模拟研究.钢铁研究，2011
