钢液在电磁力的作用下产生运动,而钢液的运动又带来了一些后果,包括有益的和有害的结果。
1、钢液运动的有益作用
a)均匀钢液温度
坩埚内钢液温度的分布是不均匀的。坩埚内部大体可分为如上图所示的5个温度区域。
1区为低温区。因为钢液向炉渣供热并使炉渣维持一定温度,而炉渣又向大气散热。通过炉渣散失的热量占总热损失的30%左右。因此,该区钢液温度低于其他区域。
2区和4区为中温区。由于感应电流的集肤效应,处于坩埚内表面的钢液内电流密度大,所以产生的热量多。但是,该区域钢液通过坩埚壁向外散失的热量占总热损失的50%左右,因此它不是最高温度区。
3区也是低温区。该区钢液通过坩埚底部向外传热,并且本身无热量来源,因此温度较低。
5区为高温区。该区四周被高温钢液所包围,热量不易散失,成为最高温度区域,该区一般处于坩埚的中央偏下部位。
电磁搅拌可以加速炉内钢液温度的均匀,有利于提高钢的质量。
b)使钢液均质
冶炼过程需向钢液中加入不同密度和熔点的合金元素。当其熔化后,在电磁搅拌的作用下使钢液中的合金元素很快分布均匀。这种均质的搅拌作用对大型感应炉尤为重要。
c)改善物化反应的动力学条件
通过搅拌作用,可增加相界面处发生的一切物化反应的反应速度。适宜的电磁搅拌对诸如扩散脱氧和非金属夹杂物上浮过程都是有益的。
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