凝固末端电磁搅拌器设计及应用
凝固末端电磁搅拌技术在特钢连铸上的应用
凝固末端电磁搅拌技术在特钢连铸上的应用易洪明（本钢板材股份有限公司特殊钢厂，辽宁本溪117001）摘要：介绍了凝固末端电磁搅拌技术的特点及在本钢板材股份有限公司特钢厂连铸机上的应用效果,通过新增末端电磁搅拌系统和优化连铸工艺参数,提高了中方坯的内部质量、减轻了铸坯中心偏析、中心疏松和缩孔,满足了优特钢的生产和质量要求。
关键词:特钢连铸、末端电磁搅拌、应用效果Solidification end electromagnetic stirring techniqueused in special steel continuous casting.Yi HongMing(Special Steel Plant of Plate Share Co.,LTD. Of BX Steel Liaoning Benxi 117001)Abstract: This paper introduces the characteristics of solidification end electromagnetic stirring technology and applied effect in Bengang Steel Plates Limited by Share Ltd special steel plant of continuous casting machine, through the new end of the electromagnetic stirring process parameters and the optimization of continuous casting system, improve theinternal quality, reduce Chinese billet billet center segregation, central porosity and shrinkage, satisfies the productionand the quality requirements of the special steel.Keywords: special steel continuous casting, electromagnetic stirring, the application effect of the end前言本钢特殊钢厂3机3流，断面235*265中方坯连铸自投产以来，成功开发生产了以轴承钢、齿轮钢为代表的60余个品种，目前轴承钢产量比例已经达到50%左右，产品质量达到了国标和部分用户标准要求，但在国内同行业还处于中等水平，市场竞争异常激烈。
电磁搅拌器的分类及应用
结 晶器电磁 的气孔和引孔 ， 减少表面和皮 Ｆ 低合金ｔ 刊 ， 弹簧钢 ，
搅拌 （ Ｍ— Ｅ ＭＳ ） 的灾杂物 ， 坯壳均 匀化 ， 略微改 冷轧钢， ｌ ｝ Ｉ ｆ 岛碳钢等
善 中心 疏 松 ． 略 微 改 善 中心 偏析
４ 结 语
坯中心疏松和缩孑 Ｌ ； 碎枝 品片作 为等轴晶核心 ， 扩大铸坯 钢 （ 含低 合 金钢 、 轴承钢 ） 方 坯 连铸 ； ３ ） Ｍ ＋ Ｓ ＋ Ｆ — Ｅ Ｍ Ｓ ， 适 用
解 决方 案
墨 ｉ Ｅ 工艺 ， 工装 ， 艇具 ／ 诌断 ／ ｍｉ ｌ ｌ ／ 维修 ， 改造
电 磁搅拌器的 分类及应 用
李 雪 静 （ 秦 皇 岛首 钢 长 白机 械 有 限 责 任 公 司 ， ； Ｔｉ ＝ ｔ秦 皇 岛 ０ ６ ６ ３ ｌ １ ）
０ 引 言
区１ ２ ０ ｘ ｌ ２ ０ 坯 型成套 电磁搅拌器设计任务，安装在连铸
盹 搅刳 磁
￣（ Ｓ Ｓ － － Ｅ ＥＭＳ ＭＳ
） 中心 偏 析
，
不 钢 减 少【 ｝ Ｉ 心 疏 松 和缩 孔 … … … 、 …
度， 有利于 除夹杂物 ， 提高铸坯清清度。（ ３ ） 钢水运动可
以 把树 枝 品打 碎 ， 增 加 等 轴 晶核 心 ， 改善 铸 坯 内 部结 构 。
， ． ， 常 用 电磁 搅拌 器
减 少 中心 疏 松 和
缩孔。
， ． ２ 电磁 搅 拌 器
电磁 搅 拌 器
如图 １ 所示 。 ２ 电 磁 搅 拌 的 冶金 效 果
１ ） 结晶器区电磁搅拌器（ Ｍ — Ｅ Ｍ Ｓ ） 。结晶器 区电磁搅 安 装 位 置 示 意
电磁搅拌器的分类与应用
电磁搅拌器的分类与应用（一）电磁搅拌器装置电磁搅拌装置在许多的大型钢铁企业中的到使用，极大的改善了钢铁企业的产品质量。
近年来，随着连铸技术的发展，对连铸坯内部质量提出了更高的要求，而铸坯内部质量在很大程度上取决于铸坯内部是否呈现均匀而致密的等轴晶凝固组织。
但是在连铸坯实际凝固过程中，由于冷却速度很快，造成铸坯凝固时柱状晶的发展，往往产生“搭桥”现象，导致铸坯内缩孔偏析、疏松、夹杂物聚集等缺陷产生。
一个载流的导体处于磁场中就要受到电磁力的作用而发生运动。
同样，钢水流过磁场，流动的钢水会产生感生电流，感生电流产生的磁场与设定磁场之间的相互作用，会推动钢液运动，这就是电磁搅拌的原理。
采用电磁搅拌装置，有利于改善连铸坯的凝固组织，也是改善以及提高铸坯表面的有效措施。
（二）电磁搅拌装置的形式电磁搅拌装置的形式是多种多样的。
根据铸机的类型，铸坯断面和电磁搅拌器安装的位置不同，连铸机常用的有如下几种类型：1、按感应形式分：有直流传导式、交流感应式和近年来发展起来的永磁式。
2、按激发的磁场形态分：有恒定磁场型，即菜场在空间恒定，不随时间变化；有旋转磁场型，即磁场在空间绕轴以一定的速度作旋转运动；行波磁场型，即磁场在空间以一定的速度向一个方向做直线运动；螺旋磁场型，即磁场在空间以一定速度绕轴做螺旋运动。
目前正在开发多功能组合式电磁搅拌器，即一台搅拌器同时具有旋转、行波或螺旋磁场等多种功能。
3、按使用电源相数分：有两相电源电磁搅拌器，有三相电源电磁搅拌器。
4、按搅拌器在连铸机安装位置分：有结晶器电磁搅拌装置，有二次冷却电磁搅拌器，有凝固末端电磁搅拌器。
一般公认的就是用第4种分法来说明用什么形式的电磁搅拌装置设备。
（三）电磁搅拌装置的性能，对钢质的影响1、结晶器电磁搅拌（简称M-EMS或M搅拌）钢水在结晶器内，电磁搅拌器安装于结晶器外围。
电磁搅拌器的铁芯所激发的磁场通过结晶器的钢质水套，和铜套侵入钢水中，借助于电磁感应产生的电磁力，使钢水产生旋转左右或上下垂直运动。
电磁搅拌技术在连铸中的应用
电磁搅拌技术在连铸中的应用近年来，连铸坯的质量越来越受到重视，因而围绕提高连铸坯质量的研究工作也取得了很大的进展。
电磁搅拌技术是电磁流体力学在钢铁工业中最成功的应用之一。
通过定量认识电磁场在多层介质中的传递，控制连铸过程中钢水的流动、传热和凝固，进而降低钢水的过热度、去除夹杂从而扩大等轴晶区，减少成分偏析，减轻中心疏松和中心缩孔。
几十年来，国内外学者对电磁搅拌技术进行了大量的理论及实验研究，并应用于工业生产。
电磁搅拌技术已经成为连铸过程中改善铸坯质量的最重要和最有效的手段之一。
1国内外电磁搅拌技术的发展概况磁流体力学是电磁学，流体力学以及热力学相互交叉的学科，简称MHD(magnetohydrodynamics)，主要研究电磁场作用下，导电金属流体的运动规律。
在磁场里，导体的运动产生电动势，从而产生感应电流，导体本身也产生磁场。
液态金属作为载流导体，在外加磁场的作用下产生了电磁力，这种电磁力的作用促使载流液体流动，同时伴随着三种基本的物理现象——电磁热，电磁搅拌，电磁压力。
这三种现象在材料的冶炼、成形、凝固等工艺中已广泛应用。
连铸钢液电磁搅拌技术已经历几十年的试验研究和发展的过程。
早在上世纪50年代，就由在德国Schorndorf和Huckingen半工业连铸机上。
进行了首例连续铸钢电磁搅拌的试验。
60年代，在奥地利Kapfenberg厂的Boehler连铸机上用于浇铸合金钢。
60年代末一些工作者还进行了结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌的实验。
1973年法国的一家工厂率先在其连铸机上安装了电磁搅拌器并投入工业应用，从而奠定了连铸电磁搅拌技术工业应用的基础。
1977年，法国的Rotelec公司开发了小方坯和大方坯结晶器电磁搅拌器并以Magnetogyr-Process 注册商标，将其商品化。
1979年，法国钢研院又在德国Dunkirk厂板坯连铸机上采用了线性搅拌技术，取得良好效果。
进入80年代后，电磁搅拌技术发展更快，特别是日本，发展更为迅速。
电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的影响
电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的影响摘要：连铸电磁搅拌装置能有效地改善铸坯的内部组织结构，提升表面的质量，减少中心偏析和中心疏松，基本消除中心缩孔和裂纹，大大增加等轴晶率，是生产高碳钢的必要设备，因而广泛应用于各种方坯连铸机上。
电磁搅拌能够实现无接触能量的转换，即不予钢水接触就可以将电磁能转换为钢水的动能和部门热能，并且可人为调节电磁流的方向及钢水搅拌方向，从而生产出符合不同钢种需求的板坯，对改善板坯质量有重要的作用。
鉴于此，本文对电磁搅拌技术在连铸机上的应用及其对铸坯质量的影响进行分析与探讨。
关键词：电磁搅拌技术；连铸机；二冷配水；铸坯质量1.电磁搅拌技术原理和分类电磁搅拌器相较于三相异步电动机工作原理相同，三相电源提供电力支持，在磁极中形成旋转磁场。
通过搅拌装置的钢液，磁场会产生电磁力矩作用在钢液上，围绕着注流断面轴心旋转运动。
电磁力方向是由磁场磁极变化方向所决定，任意两相电源界限交换，即可改变电磁力方向，结合搅拌工艺要求，灵活调整电磁搅拌方向。
通过控制钢液对流、传热和传质过程，促使钢液过热度均匀，打破树枝晶，促进钢液中的气泡和杂质上浮，加剧等轴晶形成。
通过此种方式，可以改善中心疏松、缩孔和中心偏析问题，切实提升铸坯内在质量和表面质量。
就电磁搅拌器类型来看，依据不同安装位置划分为三种：①二冷区电磁搅拌器，在连铸机的二冷段位置安装，有足辊下搅拌器。
②结晶器电磁搅拌器，在连铸机结晶器的位置上安装，跨于足辊和结晶器的搅拌器也属于此类范畴。
③凝固末端电磁搅拌器，在接近连铸机凝固末端区域安装。
④中间包加热用电磁搅拌器，此类电磁搅拌器在连铸机中应用，促使钢液温度始终保持在中间包液相温度的10~25℃范围内，在应用范围较广，无论是投资还是成本都远远小于等离子加热方式，二次冶金效果较为可观。
1.电磁搅拌工艺对于连铸工艺的影响电磁搅拌装置的应用，铸坯可以获得中心较宽的等轴晶带，对于改善中心偏析和中心疏松等问题效果显著。
凝固末端电磁搅拌技术在特钢连铸上的应用
２ 电磁 搅 拌技 术 特 点
１ ）末端 电磁搅 拌器 安装在 铸坯凝 固区的末端 ， 钢液 在 电磁 力作 用下 ，沿一定 方 向循 环运 动 ，搅拌 铸坯 凝 固末 端糊状 枝 晶两相 区 ，破 坏和 阻碍粗 大柱
固组织 的均匀性 要求 更加严 格 ，为满 足高 附加值 优
特 钢 的生 产质量 要求 ，莱钢 特殊 钢厂针 对生 产钢 种
项 铸 机 型式
目
技术参数 全 弧 形 ，三 点矫 直
Ｒ＝１／ ６３ １ １／ ２
搅拌 流 冲 刷 铸 坯 凝 固 前 沿 而 产 生 负 偏 析 （ 白亮
弧形 半 径／ ｍ
带） ，末端 电磁搅 拌 一般 都 采 用交 替 搅 拌 方式 。 由
铸 机 长 度／ ｍ
流 间距 ／ ｍ ｍ
状 晶的长大 形成 ，使心 部富集 溶质 的糊状 液体 分散 趋于 均 匀 ，同时 产 生 较 多 的结 晶 核 ，扩 大 等 轴 晶
区 ，晶粒 细化 。
特 点 ，对 末端 电磁搅 拌参数 和工艺 参数 进行 了研 究
和优化 ，通过 大量 的生产试 验 ，摸索 出最佳 末端 电 磁 搅拌 参 数 和 工 艺 参 数 ，铸 坯 的 等 轴 晶 率 提 高 到 ３ ． ５ ，中心偏 析 、中心疏松 和缩 孔 明显 减轻 。 ７６ ％
３ ． ２９
１６０ ０
铸 坯规 格 ／ ｍ ｍ 机 数 ×流数
２ ０Ｘ ０ ，１０× ２ ６ ３ ０ ８ ２ ０ ３机 ３流
于连铸机拉速、二冷配水等工艺参数的差异性也使 得铸 坯未凝 固率存 在一 定 的变 化 。因此 ，为稳 定末 端 电磁搅拌 效果 ，在一 定 的电磁搅 拌参数 下 ，保持 拉速 、过热 度 、二冷配 水等工 艺参 数 的稳 定是 非 常
高碳钢连铸结晶器和凝固末端组合电磁搅拌技术
高碳钢连铸结晶器和凝固末端组合电磁搅拌技术一、方坯连铸电磁搅拌技术的基本知识连铸是铸坯在强制冷却下在其运动过程中具有很长液相穴的凝固过程，它受钢水对流运动和传热两个基本物理现象所控制。
液相穴内钢水对流运动对消除过热度、凝固组织和成份偏析有重大的影响。
而钢水对流的驱动力来自注流的动能和外力，前者与浇注方式有关，后者则可以在液相穴的任何位置上外加电磁力即使用电磁搅拌，而后者的影响比前者强得多。
电磁搅拌的实质简单地说是借助在铸坯的液相穴内感生电磁力强化液相穴内钢水的运动。
由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，对改善铸坯质量起了重大的作用，成为连铸技术的重要一环。
1.1电磁搅拌的意义连铸使用电磁搅拌技术的意义在于：①改善铸坯表面、皮下和内部质量，如：●减少表面和皮下的气孔、针孔、夹杂物和表面裂纹；●减少中心偏析、V形偏析；●减少中心疏松、缩孔和内裂；②放宽连铸工艺条件，如：●过热度；●铸机对中要求；③扩大连铸钢种，如●沸腾钢；●易切钢；●轴承钢和滚珠钢；1.2电磁搅拌的模式①结晶器电磁搅拌（MoldEMS：MEMS）●结晶器区域内电磁搅拌（MEMS）：采用旋转磁场搅拌器，使钢水产生旋转运动。
●跨于结晶器和足辊的电磁搅拌器（M-IEMS）：采用旋转磁场搅拌器，使钢水产生旋转运动。
②铸流电磁搅拌器(StrandEMS：SEMS)●结晶器下口电磁搅拌器(SubMoldEMS：SMEMS)：采用旋转磁场搅拌器，使钢水产生旋转运动。
●足辊下电磁搅拌(IntinialEMS：IEMS)：通常采用旋转磁场搅拌器，使钢水产生旋转运动。
●二冷区电磁搅拌(SecodaryCoolingZoneEMS：SEMS):采用旋转磁场搅拌器或行波磁场搅拌器，使钢水产生旋转运动或直线运动。
在改善白亮带缺陷上，后者比前者好。
③凝固末端电磁搅拌(FinilSolidificationZone：FEMS)通常采用旋转磁场搅拌器，使钢水产生旋转运动。
末端电磁搅拌培训的内容汇总
末端电磁搅拌培训的内容在连铸机运转正常，连铸工艺稳定的条件下，配置结晶器电磁搅拌连铸坯中心偏析、铸坯等轴晶率、铸坯表面质量、铸坯内部质量等主要技术性能考核指标可达到以下水平：①. 铸坯中心偏析：②. 低倍检验：经电磁搅拌后的铸坯内部质量，通过横断面硫印或酸浸后，按部标YB/T153-1999来评价，应符合下表指标电磁搅拌系统分：电磁搅拌线圈、电源变频柜、水系统三大部分一、电磁搅拌线圈主要是做好保养工作，增加线圈寿命，线圈工作时会产生大量的热，必须通水降温，所以要保证水管的畅通，在更换结晶器电磁搅拌时要将水管的快速接头用东西盖好，防止掉渣进去,堵塞管道，磨损线圈内的线包。
冬天结晶器电磁搅拌换下来后要用压缩空气把线圈里的水吹出来，进出水口都要吹，防止冻结。
二、电源变频柜。
出现电器故障一定要先在当地解决，用“当地/远方”旋钮切换状态后，要按“复位1”键确定该状态，否则该状态将不起作用或出错。
首先要排除控制方面问题：要在切断主电，只送控制电的情况下开机，看柜子是否工作正常，不正常就说明问题在控制部分，在排除控制部分问题前都不能送主电，以防不正常的控制动作损坏元器件。
正常的动作是先是“控制电源”和“风机”继电器吸合，过几秒“预充电”继电器吸合，再过三十秒“主接触器”吸合，然后“预充电”继电器断开。
可以听声音来确认。
在确认控制部分没有问题后先停止运气，再送主电，将设定电流大小的电位器打到最小再开机，此时开机后要注意观察柜子上面的直流电压表，正常情况下，在开机后“预充电”继电器吸合后二十秒内直流电压表上的电压要上到DC330V，如果不能就说明有问题，要打“急停”，然后按“复位1”停止柜子的运行。
按“复位1”前要看直流电压表，上面没有电的时候才能按。
预充电不能完成有负载线圈的原因，也可能是柜子内电器的原因。
负载方面主要查大电缆、高温电缆、线圈是否对地。
因为预充电主要是由“预充电”继电器、充电电阻、大保险、整流硅桥完成，所以电器方面主要检查以上元件。
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凝固末端电磁搅拌器设计及应用岳阳中科电气有限公司李爱武、蒋海波天津钢管集团有限公司姚家华、刘强1.概述连铸电磁搅拌能有效地改善连铸坯内部的组织结构，减少中心偏析及中心缩孔，大大增加等轴晶率。
已成为连铸、特别是品种钢连铸必不可少的一种工艺手段。
连铸电磁搅拌的实质在于借助电磁力的作用来强化铸坯中末凝固钢液的运动，从而改变钢水凝固过程中的流动，传热和迁移过程，达到改善铸坯质量的目的。
结晶器电磁搅拌可以明显改善中碳钢、中低合金钢的内部及皮下质量，但对于高碳钢和高合金钢来说，仍存在中心偏析、中心缩孔、中心裂纹等问题，甚至在所谓的糊状区终点处形成“V”形槽即“V”形宏观偏析。
尤其对于象不锈钢这样的多合金高合金钢，由于枝晶发达中心裂纹及缩孔非常明显。
要解决这些问题必须在凝固末端上电磁搅拌。
2.高碳钢、高合金钢连铸的凝固特征和可能出现的缺陷高含碳量、高合金含量有使凝固组织恶化的趋势。
高碳钢、高合金钢的液相与固相间温度区间较大，凝固间隙长度增加，粘稠区加宽。
因此容易形成中心偏析、中心裂纹和中心缩孔。
这些缺陷对产品的机械性能和耐腐蚀性能会产生有害的影响。
在不锈钢冷轧板中出现单相波纹。
宏观偏析是在凝固末端粘稠区内的溶质富集的钢液由于凝固收缩引起流动、沿粘稠区内枝晶间通道传输、聚集而成的。
显然它极大地受粘稠区内钢液流动和传质所控制，有时形成中心偏析，有时形成V形偏析。
中心偏析是由于铸坯在凝固过程中倾向于生成柱状晶，产生搭桥现象而产生的。
V形偏析形成的原因比较复杂，主要是由粘稠区内等轴晶凝固时产生的收缩力及对钢液的抽吸力和钢液沿树枝晶的渗透引起的，可以用著名的V形偏析凝固模型来解释。
偏析的严重程度与凝固时间有关，时间越长越严重。
由于高含碳量、高合金含量的钢凝固时间长，因此偏析也就更严重。
3.影响凝固末端电磁搅拌的冶金效果的主要因素及措施影响凝固末端电磁搅拌的冶金效果的主要因素在于：1）是否有结晶器电磁搅拌作用。
2）电磁搅拌器能否提供足够大的电磁推力。
3）电磁搅拌作用区域内磁场是否均匀。
4）电磁搅拌的作用区域是否足够大。
5）搅拌的时机即电磁搅拌的安装位置是否得当。
其中第2、3、4个因素取决于凝固末端电磁搅拌器的参数及结构设计，而第1、5个因素则取决于电磁搅拌器与连铸机性能参数及连铸工艺的匹配是否合理。
因此，一套电磁搅拌装置要达到最佳的冶金效果，除了要求其本身性能优良外，还要求设计者有较丰富的理论与实践经验。
3.1 凝固末端电磁搅拌的最佳搅拌条件根据宏观偏析产生的机理，控制其产生的主要途径是：a）促进柱状晶向等轴晶转化，产生宽而细的等轴晶区，使之能致密充满凝固末端；减少二次枝晶的臂间距，以控制粘稠区的渗透性。
b）提高凝固率，减少凝固时间间隔。
c）在中心区分散偏析斑点，使粘稠区变窄。
d)保持粘稠区的流动性以及温度和成分的均匀性。
e)阻碍钢液在枝晶间的渗透和偏析槽的形成。
采用结晶器+凝固末端电磁搅拌能有效达到以上目的，单一采用凝固末端效果不明显。
结晶器电磁搅拌能大幅降低钢液的过热度，缩短凝固时间，从而产生宽且细的等轴晶区。
而凝固末端电磁搅拌可进一步细化等轴晶并能保持粘稠区的流动以及温度与成份的均匀。
因此可以明显减轻宏观偏析。
凝固末端搅拌的最佳条件是：a)凝固末端的凝固组织为致密的细等轴晶，因此必须要先经结晶器电磁搅拌。
b)搅拌应该从固相率为0.1时开始。
c)搅拌强度要达到10-20cm/sd)采用交替搅拌3.2 安装位置凝固末端电磁搅拌所需要解决的冶金问题决定了其安装位置的极端重要。
过早搅拌等同于二冷区电磁搅拌不能起到应有的效果；而过迟搅拌钢水已经凝固，搅拌已失去意义。
因此，错误的安装位置不但对需要解决的问题没有效果，甚至还有可能起反作用。
根据上面提到的固相率为0.1的概念，综合连铸机的实际情况，认为凝固末端电磁搅拌以安装在铸坯未凝固率20%-28%左右的区域比较合适。
考虑到连铸工艺的差异性，一般在上下各1米处再预留2个安装点。
当然，如果能够做到连续移动是最理想的。
值得指出的是：凝固末端位置是受拉速影响的，因此，保持拉速的稳定是非常重要的！3.3 有效搅拌范围、搅拌方式及磁场性能为了尽可能获得稳定优良的冶金效果，凝固末端电磁搅拌的搅拌强度、搅拌方式及搅拌范围都与结晶器电磁搅拌有较大的区别，主要表现在：a）为了避免过强的搅拌流冲刷铸坯凝固前沿而产生负偏析（白亮带），末端电磁搅拌一般都采用大范围且交替搅拌的搅拌方式。
b）由于30%的未凝固率是用数学模型计算出来的，因此与实际情况会有一定出入，同时由于连铸机拉速、二冷配水等工艺参数的差异性也使得未凝固率存在一定的变化。
因此，为了使凝固末端尽可能的涵盖未凝固率30%这一点，要求凝固末端电磁搅拌的有效搅拌范围尽可能的长。
c)完成一个最佳交替搅拌的周期一般是正转5秒、停顿1秒、反转5秒，共11秒钟时间。
最高拉速按2.5m/min 考虑，11秒钟的拉坯长度是458mm；也就是说搅拌器的均匀磁场范围要超过458mm。
考虑到电磁搅拌器的端部效应，其铁芯高度至少要在450mm以上。
d)为了获得稳定的冶金效果，有效搅拌区域内的磁场要求尽可能的均匀。
4.凝固末端电磁搅拌器的类型及选择电磁搅拌器主要由绕组与铁芯构成。
按绕组与铁芯的结构型式不同，凝固末端电磁搅拌器主要有E字铁芯扁线绕组水外冷、E字铁芯铜管绕组水内冷、环形铁芯扁线绕组水外冷与环形铁芯铜管绕组水内冷等四种型式。
绕组型式决定了电磁搅拌器的使用寿命。
众所周知铜管绕组水内冷的绝缘性能比扁线绕组水外冷的要好得多，因此使用寿命也要长很多。
铁芯型式则决定了电磁搅拌器的磁场性能与冶金效果。
尤其对凝固末端电磁搅拌而言这方面尤其重要。
下面从铁芯型式、磁场的空间分布和磁路的有限元分析等三个方面对凝固末端电磁搅拌器的选型作一分析：a)铁芯型式主要有E字铁芯与环形铁芯两种，其结构区别如下：图1 E字铁芯内部结构图中：1— E字铁芯，2—线圈，3—外壳20040060080010001200140016001800200020406080100120140160180200220240260280300320340θ (°)Br(Gs)图2 环形铁芯内部结构图中：1—环形铁芯，2—线圈，3—外壳b)磁场的空间分布磁感应强度空间分布区别如下：图3 E 字型铁芯电磁搅拌器磁感应强度Br 的空间分布图4 环形铁芯电磁搅拌器磁感应强度Br 的空间分布c)磁路的有限元分析其磁场有限元分析区别如下：图5 E 字型铁芯磁场有限元分析图010*******400500600700800020406080100120140160180200220240260280300320340360θ (°)图9 环形铁芯磁场有限元分析图从以上对比可以看出，E字铁芯的优点是：外围无漏磁；线圈套在齿上安装，外围无线圈，便于与外壳固定。
缺点是：由于有齿槽，齿的地方磁场高，槽的地方磁场小，因而内部磁场不均匀（见图3），不适合作凝固末端电磁搅拌用；存在齿槽漏磁，内部漏磁大（见图5）；线圈端伸长，因而在一定安装空间内，铁芯高度矮，有效搅拌范围短（见图1），也不适合作凝固末端电磁搅拌用。
环形铁芯的优点是：无齿槽结构，内部磁场均匀，搅拌效率高（见图4）；内部无齿槽，不存在齿槽漏磁，内部漏磁小，磁场强度高（见图6）；12个线圈均匀分布，端伸短，因而在一定安装空间内，铁芯高度高（比E字型铁芯高30%左右），有效搅拌范围长，搅拌效果好（见图2）。
缺点是：外围有线圈，因而存在外围漏磁，须采取外围磁屏蔽技术进行改善；不便于与外壳固定，必须用高性能硅胶灌封处理，因而成本较高。
综上分析，凝固末端电磁搅拌期的4种不同类型的组合中。
以环形铁芯铜管绕组为最佳组合。
具有运行安全漏电流小，使用寿命长；磁场均匀，磁密大，有效搅拌范围长，冶金效果突出；工作电流小，冷却水量小，运行十分经济；后期维修成本低等突出优点。
非常适合作凝固末端电磁搅拌使用，是其它任何一种组合所无法比拟的。
5.凝固末端电磁搅拌器在天管公司二炼钢不锈钢连铸上的应用5.1 连铸机的技术性能及工艺参数5.2 结晶器电磁搅拌的状况原连铸机配有结晶器内置及外置两种电磁搅拌，内置适应对φ270圆的搅拌，外置适应对φ210的搅拌。
其主要电磁参数如下：a) 形式：结晶器内置三相旋转磁场方式，独立闭循环水冷/ 结晶器外置三相旋转磁场方式，独立闭循环水冷b) 适应的铸坯截面：φ270/φ210c) 视在功率：220KVA/ 280KVAd) 有功功率：48KW/ 63KWe) 额定电流：450A/ 500Af) 额定电压：250Vg) 使用频率：2-9Hz（5Hz）/ 2-6Hz（3Hz）h) 中心磁感应强度：≥900GS/ 860GSi) 带结晶器铜管后中心磁感应强度：≥500GSm) 冷却水规格：闭循环冷却水结晶器电磁搅拌参数的设定不同断面、不同钢种结晶器电磁搅拌参数设定值5.3 装备凝固末端电磁搅拌的综合效果5.3.1 凝固末端电磁搅拌的主要技术性能a) 型号：DJFR-400Cb) 运行方式：连续、交替、间歇c) 冷却方式：搅拌器线圈采用铜管内纯净水冷却，冷却水为闭路循环的运行方式。
d) 单台冷却水流量：不小于9m3/he) 单独的冷却水系统, 进水压力：0.5Mpa-0.8MPa。
f) 适用断面：φ210、φ270g) 技术参数：a) 电压：最大400Vb) 电流：450Ac) 频率：6-20Hz(11Hz)d) 视在功率： 200kVA/台e) 功率：≤60kW/台f）线圈绝缘等级：H级g）整体设备防护等级：IP68h）搅拌器在R10.5米弧上具有位置可移动性。
5.3.2 凝固末端电磁搅拌的参数设定a)浇注特殊钢钢种及成份：13Cr 、HP13Cr 、SUP13Cr 、9Cr1Mo 。
Ni ：5%，Cr ：9.5-14.5%，Mo ：1-2%。
b) 凝固末端电磁搅拌参数设定值：5.3.4 连铸机增加凝固末端电磁搅拌装置后的综合冶金效果通过以增加凝固末端电磁搅拌装置为重点的连铸机设备功能完善改造，对不锈钢连铸获得了很好的冶金效果。
a)凝固中心获得了很好的细等轴晶区（大于30%）。
b)中心缩孔减小到0.5级。
c)中心裂纹基本消除。
d)中心疏松减小到0.5级e)有无凝固末端电磁搅拌的铸坯低倍对比图无凝固末端电磁搅拌 有凝固末端电磁搅拌凝固末端电磁搅拌在连铸机上：。