摘要：通过自行设计的带电磁搅拌的电渣重熔炉,以304奥氏体不锈钢为研究对象,详细分析外加磁场对电渣锭夹杂物数量、大小以及类型的影响。采用氧氮氢分析仪检测氧、氮气体含量,采用扫描电镜观察夹杂物的形貌、组成,并采用ASPEX分析夹杂物的尺寸变化。结果表明,无论是否外加磁场,电渣锭中的氧含量都有所增加,从自耗电极中氧质量分数由23.7×10^(-6)最高增至64.70×10^(-6);而相比于自耗电极,氮含量略微降低,其质量分数从675.5×10^(-6)降低至659.33×10^(-6);无论是否加入磁场,电渣锭中的夹杂物种类并无变化,主要由Al_(2)O_(3)、MnS-Al_(2)O_(3)、Al-Si-O、Al-Ca-O、Al-Si-Ca-O、Al-Mg-O及其他夹杂物组成;在施加磁场后,电渣锭中的大颗粒夹杂物数量有所减少。外加磁场强度较小时并不能有效去除夹杂物,反而会增加夹杂物的数量,当磁感应强度为10 mT时,夹杂物数量相比于未加磁场时增加了42.60%,但是最大尺寸有所减小。

摘要：电磁搅拌变频电源中大容量IGBT在二类短路故障情况下能够可靠有效地检测和保护是电磁搅拌电源稳定运行的前提条件。首先用基础理论知识和现场实际应用环境状况分析电磁搅拌电源容易频繁发生二类短路故障的原因,阐述了一类短路与二类短路的主要区别,并说明了设计二类短路故障检测和保护电路的必要性。然后结合已有的分析结果对二类短路故障检测电路进行了理论方案设计和详细电路设计,最后搭建试验平台验证了所设计的二类短路检测电路准确性,并将该二类短路检测电路集成在湖南中科电气股份有限公司的第五代电磁搅拌专用变频电源装置系统中。试验和应用实践结果表明,该二类短路故障检测电路能够对频繁发生二类短路故障的电磁搅拌电源起到保护作用,具有非常巨大的工程实际应用价值和意义。

摘要：稀土电解槽内流场速度不稳定,阳极外侧流动过于缓慢,不利于电解反应的充分进行和电解效率的提高。现有研究表明可通过外加磁场对电解质进行搅拌以控制稀土电解槽内的流动情况。对8 kA稀土电解槽进行电磁搅拌模拟,设计在电解质外侧和底部安装不同安匝数铜线圈,然后利用Ansoft Maxwell以及Ansys Fluent软件对电解质部分生成的磁场以及电磁搅拌下的流场进行有限元模拟分析,得到以下主要结论:侧面下方增设线圈在一定安匝数下无法产生电磁搅拌力;侧面上方增设线圈为正弦波,所需线圈安匝数小于底部,而且流场稳定性也更好;底部增设线圈所需安匝数远大于侧面上方,且相比侧面上方位置电磁搅拌的槽内流动情况更为复杂混乱。

摘要：为了研究磁场搅拌对激光沉积钛合金组织和性能的影响,将自行设计的旋转磁场引入到激光成形系统中,并进行了钛合金沉积成形实验。考察了不同磁场参数下试样的宏观形貌和微观组织,测量了激光沉积层的显微硬度。结果显示:磁场引起激光熔池的强烈对流,使单道沉积层的表面呈现下凹状;且在一定范围内,磁场搅拌速率越快,沉积层α片层组织越细密,硬度越大,可达440HV0.1。表明旋转磁场加剧了熔池的对流,从而加快了其冷却速度,细化了沉积层内的片层组织,并提高沉积层的力学性能。

摘要：采用自行设计的单侧冷却凝固实验装置进行了有无电磁搅拌作用下钢坯的凝固实验,并通过计算机数据采集系统对钢坯凝固过程中的各种热工参数进行了实时测试和分析·研究结果表明:施加电磁搅拌以后,钢坯凝固初期的铸型热流量明显增加,促进了铸型内钢液过热的耗散,使得钢坯内的温度分布趋于均匀,降低了凝固前沿的温度梯度·这不仅抑制了柱状晶的发展,同时易于在钢液内部同时形核,有利于等轴晶凝固组织的形成,使得钢坯的等轴晶比率由无电磁搅拌作用下的47%提高到76%·这也说明了电磁搅拌促进钢液中的过热耗散是提高铸坯凝固组织中等轴晶比率的重要原因之一·

摘要：利用有限元分析软件对板坯连铸铸流电磁搅拌辊的磁路结构及应用参数进行设计。根据连铸机辊列图,计算了铸流电磁搅拌辊的安装位置及各使用工艺参数下等轴晶率。在满足安装空间的基础上,计算了一定铁芯尺寸下的最佳安匝数、磁场强度、电磁搅拌辊各组件温度分布、辊套变形量等参数。模拟结果表明,电磁搅拌辊安装在扇形段1号段的1号位和9号位能得到47.6%~61.6%的等轴晶率。在辊套直径240 mm的尺寸下,结合绕线空间及安装空间,铁芯直径最大尺寸为127 mm,此铁芯尺寸下的最大电流为400 A。计算的搅拌辊温度分布、辊套变形量指导了工程冷却水量设计及机械结构设计。试验结果表明,数值模拟的磁感应强度与实际测试的磁感应强度基本一致。通过实际运行结果发现,设计的冷却水量满足冷却要求。浇注断面为200 mm×1 000 mm的400系不锈钢铸坯在拉速为0.9 m/min时,铸坯的等轴晶率为55%,这与设计值基本一致。模拟结果正确指导了板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用。

摘要：提出了一种高密度磁场电磁搅拌系统电源的容错拓扑结构及其容错控制策略,以提高系统的可靠性和稳定性。首先分析了所提高密度磁场电磁搅拌系统的原理。其次分别对电磁搅拌电源的前级三相整流器和后级两相正交逆变器进行了容错拓扑结构的设计,容错空间大,从结构上提高电磁搅拌电源的可靠性。并提出了脉冲重置方法,结合前后级各自的控制方法,形成容错控制策略,使得容错电磁搅拌电源在故障前后不需转换控制算法,从控制算法上提高电磁搅拌电源的可靠性｡通过仿真和实验验证了所提容错电磁搅拌电源拓扑及其容错控制策略的正确性。

摘要：应用磁流体力学,结合数值模拟,对不锈钢连铸二冷区电磁场搅拌器的结构进行了优化设计,并对连铸过程中的电磁场与钢水流动的关系进行了定量分析。结果发现,电磁搅拌是控制和改善铁素体不锈钢连铸坯组织的有效手段,合理的电磁搅拌控制参数如下：当电流为600~800A,频率为8~12Hz时,坯壳内部钢水流动速度达到0.6m/s时可以显著提高连铸坯搅拌区域的等轴晶率。

摘要：通过ANSYS有限元对凝固末端电磁搅拌(F-EMS)进行数值分析,得出凝固末端电磁搅拌的优化工艺参数为电流300A、频率8Hz,铸坯中心的磁感应强度能够满足要求。现场冷态测试结果和模拟结果基本吻合。以此为基础为包钢设计并制造出280mm×380mm大方坯凝固末端电磁搅拌器。生产试验表明,大方坯凝固末端电磁搅拌能够显著改善铸坯的中心疏松、缩孔等缺陷,减少了碳的偏析。

摘要：阐述了利用自行设计的装置测量电磁搅拌下水银流场的过程 ,并以此来模拟制备钢铁半固态流变浆料时熔融的金属流体的流场行为。结果表明 :在合适的搅拌频率下 ,随着输入电压的增大 ,金属流体的转速增大 ;电磁搅拌下旋转的金属流体中存在角速度差 ,而且随着输入电压的增大 ,角速度差更明显 ,电磁搅拌更显著。