銅管坯水平連鑄過程的電磁攪拌技術(續(xù))王永如;李紅衛(wèi);李廷舉【摘要】3二相二極對磁場分布形態(tài)二相二極對磁場也是電磁攪拌常用的設計，現在將其與三相三極對磁場進行比較.同樣,二相二極對攪拌器的電流輸入方式也分為M—-N型和M—N型.【期刊名稱】《有色金屬加工》【年(卷)，期】2011(040)005【總頁數】2頁(P13-14)【作者】王永如;李紅衛(wèi);李廷舉【作者單位】寧波金田銅業(yè)有限公司，浙江寧波315034;寧波金田銅業(yè)有限公司，浙江寧波315034;大連理工大學材料科學與工程學院，遼寧大連116024【正文語種】中文3二相二極對磁場分布形態(tài)二相二極對磁場也是電磁攪拌常用的設計，現在將其與三相三極對磁場進行比較。同樣，二相二極對攪拌器的電流輸入方式也分為M—-N型和M-N型。經數值模擬，兩相兩極對磁場M—-N型電流輸入方式所產生磁場圖形如圖5(a)、(b)所示，磁感應強度矢量圖如圖5(c)、(d)所示。由圖5(c)可見當相位角之差為0、n/2時，磁場由三個主磁場組成，其中兩個主磁場由相鄰兩個磁極間的磁場組成；另一個由相對的一對磁極產生的磁場組成，工作區(qū)域內的磁場主要由后者產生；由圖5(d)可見當相位角之差為n/4、3n/4時，磁場由四個主磁場組成，磁力線由相鄰兩個N磁極出發(fā)趨向于另外兩個S極，并未指向相對磁極，這是磁勢能趨于最小化的結果。圖5(b)、(d)顯示工作區(qū)域磁場較弱。M-N型電流輸入方式所產生磁場的數值模擬結果表明，相位角為0、n/2時產生的磁場與M—-N型的相同；當相位角為n/4、3n/4時，主磁場兩個，磁場始于相對的兩個磁極，經過工作區(qū)域進入相鄰的磁極，因而工作區(qū)域內的磁場較強。由磁極的幾何對稱關系和相位的周期性可知任意時刻工作區(qū)域內的磁場均較強，且磁場移動形態(tài)的對稱性較好。(a)p0,n/2 (b)pn/4,3n/4(c)p0,n/2 (d)pn/4,3n/4圖5兩相兩極對電磁驅動器M—-N型電流輸入方式下磁場圖形(a)、(b)與磁感應強度分布圖(c)、(d)4三相三極對與兩相兩極對產生的磁場的對比空間任一點的磁感應強度與該點距離磁極的距離呈負指數衰減的，本文設計的三相三極對磁場發(fā)生器、兩相兩極對磁場發(fā)生器的磁極距鑄坯的距離分別為50mm和30mm，兩相兩極對電磁驅動器的距離縮短了40%，因此工作區(qū)域的磁場強度相應地得到明顯的提高。圖6示出了三相磁場相位角中為0、2n/3、4n/3,n/3、n、5n/3,2n/3、4n/3、2n和兩相磁場相位角中為0、n/2,n/4、3n/4時的經工作區(qū)域中心的縱向磁感應強度分布，可見在工作區(qū)域內磁感應強度均有明顯提高，由于上述選取的是典型時刻的磁感應強度分布，因此，在磁場的移動過程中兩相磁場較三相磁場的磁感應強度有較大幅度的提高。圖6兩相兩極對三相三級對電磁驅動器沿y軸方向磁感應強度的比較Fig6-2-11Comparisonofmagneticfluxdensitydistributionalongy-axisdirectionoftwo-andthree-phaseelectromagneticdrivingdevice.f=5Hz,ps=5A/mm25結論1） 水平連鑄電磁攪拌器中電流的輸入方式影響攪拌器內的磁感應強度；2） 在相同夕卜形尺寸時，兩相磁場較三相磁場的磁感應強度有較大幅度的提高；3） 在銅管坯水平連鑄過程中施加三相磁場，銅管坯粗大的柱狀晶凝固組織得到明顯細化，消除了穿晶現象，管坯凝固組織分布均勻，等軸晶比率大于90%，提高了管坯的致密性。參考文獻王碧文，中國銅加工工業(yè)現狀及發(fā)展趨勢，中國銅加工技術與應用論壇文集，2007,p.1王碧文，中國銅加工工業(yè)創(chuàng)新及發(fā)展（60周年），中國銅加工技術與應用論壇文集，2008,p.1王碧文，中國銅加工經濟運行概述，中國銅加工產業(yè)發(fā)展論壇文集，2009,p.1AsaiS.Recentactivitiesandtrendofelectromagneticprocessingofmaterials[C].Proceedingofthe6thInternationalIronandSteelCongress,Nagoya