一种辊式电磁搅拌装置新型支承托辊结构的研究

电磁搅拌

板坯电磁搅拌的现状摘要:介绍了电磁搅拌技术的原理、电磁搅拌器的分类、电磁搅拌装置的应用条件关键词:电磁搅拌技术; 板坯; 连铸; 应用 Electromagnetic Stirring of Slabs Abstract: It is introduced the principle of electromagnetic stirring technique as well as types and application condition of stirrer． Key words: electromagnetic stirring; continuous casting of slab; multi-mode EMS 1前言在连续铸钢发展初期, 钢铁制造者们已认识到钢液的凝固及铸坯质量受液相穴钢液的运动和诸如对流、传热、收缩等基本物理现象的影响。毫无疑问, 电磁搅拌的研究是以优化上述运动和现象以提高钢的质量和消除不利因素等为目标的[1]。电磁搅拌装置(Electro – Magnetic Stirring)英语缩写为EMS。目前采用电磁搅拌装置已经成为板坯连铸设备为提高铸坯产品质量的重要途径,其作用就是在铸线扇形段上安装多段电磁搅拌用的电磁线圈, 在各段辊内的电磁线圈上施加低压、低频、大电流的交流电源, 电磁力线贯穿铸坯的凝固相(即坯壳部分),在将要冷却凝固的钢水内部产生强磁场,通过钢水内流动的感应电流相互作用, 使液向部分能定向移动及旋转运动,从而对铸坯内的液相钢水进行搅拌,使铸坯内部结晶组织均匀, 提高了板坯的质量[2]。 2 电磁搅拌技术原理及作用 2.1 电磁搅拌技术原理与已普及的长材产品生产中采用的转式电磁搅拌有所不同, 针对大断面的矩形, 板坯连铸生产采用独特的线形电磁搅拌。其原理十分简单, 如同由两相或三相电流驱动的, 能产生交变磁场的线性感应马达。电流发生相变时磁场从一极到达另一极, 并同时产生电磁推力, 将液态钢水向磁场运动的方向推动。通过电流相位变化选择方向, 通过电流密度和频率调整推力大小[3]。

输送带托辊压紧装配机构设计

输送带托辊压紧装配机构设计任务书 1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解常用机械加工设备应用以及多种机械结构原理、熟练掌握机械及相关产品及其零部件结构等方面的设计方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事结构设计等方面的工作打好基础。 2．主要任务（1）根据已有的托辊结构特点，通过熟悉各种机械机构，确定托辊压紧装配机构的方案，并绘制该方案的结构总体图。（2）设计结构总体图中所有非标零部件结构图。（3）制作出压紧装配机构的工作仿真过程。（4）针对以上设计过程，完成设计说明书一本。 3．主要参考资料 [1]. 王伯平. 互换性与测量技术基础[M]. 北京: 机械工业出版社，2013 [2]. 王运炎. 机械工程材料 [M]. 北京: 机械工业出版社，2014 [3]. 濮良贵. 机械设计 [M]. 北京: 高等教育出版社，2006年 [4]. 张世昌. 机械制造技术基础 [M]. 北京: 高等教育出版社 2006 4．进度安排审核人：2014年12 月30 日

输送带托辊压紧装配机构设计摘要：输送带托辊压紧装配机构是在托辊生产环节过程中用来压装托辊两端端盖的一种机床。本课题研究的目的就是为提高托辊的组装效率和减轻工人的劳动强度。首先，对托辊压紧装配机构的压装头进行总体方案的设计，主要分为两方面的设计：压装头的结构设计和动力系统的设计。结构设计采用前人的设计方法，各部分结构在强度、稳定性方面均达到要求。动力系统的设计方面，由于液压系统动作易实现，且动作准确，因此本设计采用液压传动系统来实现压装头的动作要求，在其设计中主要对液压系统、液压缸和液压站进行了设计。通过对液压系统的优化设计可以提高托辊压装机的压装精度，从而提高了托辊的质量。由此可得，随着机械工业的发展，现代机床开始装备大量原件，包括电器元件，液压元件和气动元件，其中元件的选择和质量是决定主机工作质量的重要因素。关键词：液压传动；准确；可靠；合理 Design of assembly mechanism for roller pressing roller in conveyer belt Abstrct: Carrier roller press is an important tool in the process of roller production process used to press the bearing and seal ring. The purpose of this research is to improve the pressure accuracy of the bearing and sealing device in the roller bearing.. Firstly, the overall design of the press fit head of the roller pressing assembly mechanism is mainly divided into two aspects: the structural design of the pressure head and the design of the power system.. The structure design uses the traditional design method, each part of the structure in the intensity, the stability and so on the aspect all achieves the request. With regard to the design of a power system, due to the hydraulic system, action is easy to achieve, and accurate action, so the design by hydraulic drive system to realize the pressing head movements required, in its design mainly on the hydraulic system, the hydraulic cylinder and the hydraulic station design. By optimizing the design of the hydraulic system can improve the loading precision of carrier roller press pressure, so as to improve the quality of roller. Therefore, with the

1连铸与电磁搅拌理论

1 连铸与电磁搅拌理论随着用户对钢材质量提出越来越高的要求，使得提高铸坯质量成为连铸生产中的首要问题。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，由于钢水冷却速度很快，造成铸坯凝固时柱状晶的发展，往往产生“搭桥”现象，带来缩孔偏析、疏松、夹杂物聚集等缺陷。由于电磁场的作用具有非接触的特点，特别适合于高温钢水这种特殊场合，连铸机的电磁搅拌(electromagnetic stirring:ems)技术随之应运而生，它可以显著改善铸坯质量，因此在国内外受到高度重视并得到快速发展与广泛应用。目前，炼钢厂连铸机电磁搅拌装置已经成为冶炼高性能品种钢水必不可少的设备。电磁搅拌的工作原理基于电磁感应定律，载流导体处于磁场中就要受到电磁力的作用而发生运动。就此而言，电磁搅拌的工作原理和异步电机相同, 搅拌器相当于电机的定子，钢水相当于电机的转子。由电磁搅拌器的线圈绕组产生旋转磁场，在导电的钢水中产生感应电流,感应电流与磁场作用产生电磁力,对钢水起到了搅拌作用。连铸电磁搅拌的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力来强化钢水的运动。带有电磁搅拌器的结晶器结构形式如图1所示。 2 电磁搅拌对电源的特殊要求电磁搅拌系统由两大部分组成:电磁搅拌器和变频电源。钢水之所以能被搅拌，是由于搅拌器线圈激发的交变磁场穿透到铸坯的钢水内，在其中产生感应电流，感应电流与磁场相互作用产生电磁力，电磁力作用在钢水体积元上，从而推动钢水运动。其中感生电磁力与电流强度的平方成正比。电流越大，中心磁感应强度越高。一般情况下，结晶区电磁搅拌器要求中心磁感应强度幅值＞500gs;为保证达到磁感应强度要求，必须要有足够大的电流。这就要求变频电源必须能够长时间提供大电流，通常要在达到400a以上。电磁搅拌器作用在钢水中的电磁力和钢水搅拌的速度不仅与电流强度有关，而且受电源频率的影响很大。频率的选择主要和结晶器铜管的导磁率、厚度、断面等因素密切相关，它们不仅影响最大电磁力的量值，选择不当还会弱化搅拌功率。一般情况下，为了保证磁场的穿透效果，最佳搅拌频率在1-8hz之间。一般铸坯断面大、结晶器铜管厚的电源频率取低一点;断面小、铜管薄的电源频率取高一点。由于大电流和钢水的热效应，搅拌器线圈温度较高，为了散热，搅拌器浸泡在冷却水中，这就要求搅拌器线圈的绝缘要很高，进而造成搅拌器线圈造价不菲。为了尽可能延长搅拌器的使用寿命，变频电源要采用低电压、大电流的设计原则，并要有平滑的输出波形，以防止输出电压中的高压峰值对线圈绝缘造成破坏。综上所述，电磁搅拌配套的变频电源要能够在低电压、低频率、大电流的情况下长时间可靠工作，对电磁搅拌器要提供必要的保护。另外，通常情况下，连铸机启用电磁搅拌时，会有多台大功率变频电源同时工作，这就要考虑避免对电网产生有害影响，影响其它用电设备的正常运行。 3 vacon变频器适于电磁搅拌使用的特点电磁搅拌电源基本可以分为两类:一是采用分立元件，配合plc或单片机、工控机，组成变频电源;二是采用改装通用型变频器的方法。很多电源厂家通过攻关，研制出了采用分立元件的变频电源，但是由于国内电力电子技术和产品工艺相对落后，只能采用通用型控制芯片和电子技术，难以制造出高性能的交-直-交模式的专用电源;同时因为元件数目多，而生产没有规模，制造厂缺乏严格的质量控制手段，这种电源的可靠性比大规模生产的通用型变频器要低，故障率偏高，且在出现问题时不易查找到准确的故障点。采用改装通用型变频器的方法与采用分立元件组装相比，电源的可靠性要高很多，但并不是每一种变频器都适合用来改装。这主要是因为通用型变频器是为控制交流电机而设计的，并不适于用作电磁搅拌电源。 vacon公司的nxp系列变频器，与同类变频器相比较，更为适合改装成电磁搅拌用的变频电源。

连铸电磁搅拌

1.什么叫电磁搅拌(简称EMS)? 大家知道，一个载流的导体处于磁场中，就受到电磁力的作用而发生运动。同样。载流钢水处于磁场中就会产生一个电磁力推动钢水运动，这就是电磁搅拌的原理。电磁搅拌是改善金属凝固组织，提高产品质量的有效手段。应用于连续铸钢，已显示改善铸坯质量的良好效果。早在1922年就提出了电磁搅拌的专利。论述了流动对金属结构、致密性、偏析和夹杂物等方面的影响。1952年开始在钢厂连铸机二次冷却区装置电磁搅拌的试验。随着连铸技术的发展，为改善连铸坯质量，人们对电磁搅拌结构、类型、搅拌方式和冶金效果进行广泛深入研究，使电磁搅拌技术日益成熟，得到了广泛的应用。 2.电磁搅拌器有哪几种类型? 电磁搅拌器型式和结构是多种多样的。根据铸机类型、铸坯断面和搅拌器安装位置的不同，目前处于实用阶段的有以下几种类型。 (1)按使用电源来分，有直流传导式和交流感应式。 (2)按激发的磁场形态来分，有：恒定磁场型，即磁场在空间恒定，不随时间变化；旋转磁场型，即磁场在空间绕轴以一定速度作旋转运动；行波磁场型，即磁场在空间以一定速度向一个方向作直线运动；螺旋磁场型，即磁场在空间以一定速度绕轴作螺旋运动。目前，正在开发多功能组合式电磁搅拌器．即一台搅拌器具有旋转、行波或螺旋磁场等多种功能。 (3)按使用电源相数来分，有两相电磁搅拌器，三相电磁搅拌器。 (4)按搅拌器在连铸机安装位置来分，有结晶器电磁搅拌器、二次冷却区电磁搅拌器、凝固末端电磁搅拌器。 3.电磁搅拌技术有何特点? 与其他搅拌钢水方法(如振动、吹气)相比，电磁搅拌技术有以下特点： (1)通过电磁感应实现能量无接触转换，不和钢水接触就可将电磁能转换成钢水的动能。也有部分转变为热能。 (2)电磁搅拌器的磁场可以人为控制，因而电磁力也可人为控制，也就是钢水流动方向和形态也可以控制。钢水可以是旋转运动、直线运动或螺旋运动。可根据连铸钢钢种质量的要求，调节参数获得不同的搅拌效果。 (3)电磁搅拌是改善连铸坯质量、扩大连铸品种的一种有效手段。 4.什么叫结晶器电磁搅拌(简称M--EMS)，有何作用? 结晶器电磁搅拌器特点：钢水在结晶器内，搅拌器置于结晶器外围。搅拌器内的铁芯所激发的磁场通过结晶器的钢质水套和铜板渗入钢水中，借助电磁感应产生的电磁力，促使钢水产生旋转运动或上下垂直运动。结晶器铜板的高导电性，使用工频(50Hz)电源，由于集肤效应，磁场在铜层厚度由外向里穿透能力只有几毫米，小于铜壁的厚度，也就是磁场被结晶器铜壁屏蔽不能渗入钢水内，无法搅拌钢水。为此采用低电源频率(2～10Hz)，使磁场穿过铜壁搅拌钢水。结晶器电磁搅拌作用：1)钢水运动可清洗凝固壳表层区的气泡和夹杂物，改善了铸坯表面质量。2)钢水运动有利于过热度的降低，这样可适当提高钢水过热度，有利于去除夹杂物，提高铸坯清洁度。3)钢水运动可把树枝晶打碎，增加等轴晶核心，改善铸坯内部结构。4)结晶器钢-渣界面经常更新，有利于保护渣吸收上浮的夹杂物。

连铸电磁搅拌器设计

目录目录 (1) 一、前言 (1) 二、电磁搅拌的基本知识 (2) （一）、电磁搅拌技术的概述 (2) （二）、电磁搅拌器的组成与主要分类 (2) （三）、电磁搅拌器的工作原理 (3) （四）、电磁搅拌力的计算 (4) （五）、电磁场在铸坯中透入深度 (6) 三、连铸电磁搅拌器设计过程 (7) （一）、电磁搅拌器电源的选择 (7) （二）、电磁搅拌器本体设计 (7) 1、铁芯的设计 (7) 2、线圈的设计 (11) （三）、电磁搅拌器控制系统的设计 (13) 四、课程设计体会 (15) 五、参考文献 (17)

一、前言（一）、电磁冶金原理与工艺课程设计的目的：电磁冶金原理与工艺课程设计是高等工业学校材料专业方向学生第一次较全面的对电磁冶金的了解和对电磁搅拌器设计的训练，是电磁冶金原理与工艺课程的一个重要实践环节。其主要目的在于：（1）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。（2）通过课程设计，使学生将所学理论与生产实际相结合，将知识转化为分析和解决生产实际问题的能力。（3）通过电磁冶金原理与工艺课程设计的训练，使学生对电磁连铸和电磁搅拌有一较完整的概念和全面的认识。并初步掌握电磁搅拌器结构设计和工艺设计的方法，树立正确的工程设计观点。（4）进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。（5）通过创新意识的教育，初步培养学生的革新、创造能力。（二）、电磁冶金原理与工艺课程设计的任务：电磁冶金原理与工艺课程设计任务是对连铸电磁搅拌器的主组成（电源、电磁搅拌器本体、控制系统等）和电磁搅拌工艺进行分析和设计，并给出相关计算的过程、绘制部分结构的草图，画出连铸电磁搅拌器的总装图，最后编写说明书一份。

搅拌器及其选型

小直径高转速搅拌机的选型及使用目前在SW中国的几个工厂使用最多的搅拌设备是小直径高转速搅拌机。其中尤其以涡轮式搅拌器（齿式叶片）为主，推进式搅拌器（桨状叶片）为辅，其他形式的叶片就更少了。现仅以前二种搅拌机为例，互相学习探讨一下相关的问题。一、搅拌搅拌是使釜（或槽）内物料形成某种特定方式的运动（通常为循环流动）。搅拌注重的是釜内物料的运动方式和剧烈程度，以及这种运动状况对于给定过程的适应性。

二．小直径高转速搅拌机1.种类：（1）。推进式搅拌器（2）。涡轮式搅拌器

(1)推进式搅拌器（旋桨式搅拌器）其叶轮直径较小，通常仅为釜直径的0.2~0.5倍，但转速较高，可达 100~500r/min。叶片端部的圆周速度较大，可达5~15m/s。工作原理：工作时，推进式搅拌器如同一台无外壳的轴流泵，高速旋转的叶轮使液体作轴向和切向运动。液体的轴向分速度使液体沿轴向向下流动，流至釜底时再沿釜壁折回，并重新返回旋桨入口，从而形成如图3-3所示的总体循环流动，起到混合液体的作用。液体的切向分速度使液体在容器内作圆周运动，这种圆周运动使釜中心处的液面下凹，釜壁处的液面上升，从而使釜的有效容积减小。下凹严重时桨叶的中心甚至会吸入空气，便搅拌效果急剧下降。当釜内物料为液-液或液-固多相体系时，圆周运动还会使物料出现分层现象，

起着与混合相反的作用，故应采取措施抑制釜内物料的圆周运动。推进式搅拌器的特点是液体循环量较大，但产生的湍动程度不高，常用于低黏度( <2Pa·s)液体的反应、混合、传热以及固液比较小的溶解和悬浮等过程。 (2)涡轮式搅拌器（齿状叶片为例）该搅拌器有多种型式。大部分盘状叶片都属此类（如齿状叶片）其叶轮直径亦较小，通常也仅为釜径的0.2~0.5倍，转速可达10 ~ 500 r/min，叶端圆周速度可达4~ 10m/s。

凝固末端电磁搅拌器设计及应用

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。

辊式电磁搅拌器的试验与应用

辊式电磁搅拌器的试验与应用发表日期：2007-4-10 阅读次数：423 摘要：阐述了武钢第二炼钢厂辊式电磁搅拌器的结构与原理。通过对电磁搅拌安装位置、电流强度、频率等参数的选择，确定了电磁搅拌最佳的工艺参数，同时经过一年多的应用表明，该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织，提高铸坯的内部质量。关键词：辊式电磁搅拌；等轴晶率；负偏析率；白亮带武汉钢铁集团公司第二炼钢厂于2004年在对2号板坯连铸机进行高效化改造的同时，为满足中厚板及硅钢的生产要求，配套引进了法国罗德瑞克公司(ROTELEC)的辊式电磁搅拌装置。该装置于2004年6月24日完成安装、调试工作，并于当日在碳素钢上进行了设备试运行。经过多轮试验，确定了二对电磁搅拌器安装的最佳位置、搅拌频率、电流和搅拌模式，能满足中厚板、硅钢及其它需要电磁搅拌钢种的生产要求。经过一年多的生产，该装置运行正常，具有可靠性高、维护方便等优点。 1 辊式电磁搅拌装置简介 1.1 结构特点辊式电磁搅拌器又称安装在支承辊内的电磁搅拌器，电磁搅拌器本体感应器线性马达制成辊状形式，安装在无磁性高强度的不锈钢支承辊外套内，支承辊外套直径不小于240mm，厚度25～30mm，其几何特征与常规的连铸机支承辊一样，但辊子的外表面应加工成螺线型凹槽，以限制由于热应力而产生的裂纹和变形。其本体线性马达为固定不动的行波磁场感应器，在加厚的不锈钢外套与辊心间保持动配合间隔，使外套可随铸坯移动而自由转动。感应器由带有2个极的双相绕组和磁铁芯组成。电接头和冷却水由辊子的两端接入接出。使用这种电磁搅拌器，不会干扰原有的二冷气雾冷却系统，感应器与铸坯面很近，故电工效率较高。同时可方便地对安装位置进行优化调整，电磁搅拌器结构见图1。图1 辊式电磁搅拌器结构图 1.2 辊式电磁搅拌装置的技术参数辊式电磁搅拌器辊径240mm，辊长1700mm，每个辊重约700kg。冷却水用量每个辊11m3/h。共有4个电磁搅拌辊，2个为一组成对配置在铸流弯曲段、弧线段内外弧的某一位置。感应器为二相直线型，有2个极，每相最大电流400A，频率为2～5Hz。搅拌类型为：三环/双蝶，如图2所示。搅拌模式可以选择连续和交替。搅拌断面为210～250mm×700～1600mm。

(完整版)带式输送机的结构及工作原理

调研报告调研时间：2013年11月5日—12日调研地点：五矿己二扩大皮带巷调研目的：通过此次调研，使我对式输送机的结构及工作原理有了更深的了解，对教学中如何使理论与实践的结合，如何让学生更加深入的了解课程的内容。能够加强对从业人员的培训、教育，使职工能够更加系统的了解带式输送机的结构及工作原理。

一、带式输送机的类型及适用条件带式输送机按牵引方式不同，可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式两类。一般矿井采区多用滚筒驱动式，大巷中使用较多的也是滚筒驱动式，但也有用钢丝绳牵引式的，主井带式运输一般采用钢丝绳牵引式。带式输送机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输。当用于倾斜运输时其倾角受到一定限制。通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18度，向下运输时的倾角不超过15度。为减小输送带的严重磨损，带式输送机不宜运送有棱角的货物。二、带式输送机的结构及工作原理（一）带式输送机的组成带式输送机的组成部分有：机头部（包括电动机、传动装置、滚筒等）、机身部（包括机架、托辊）、机尾部、胶带、附属装置（包括拉紧装置、清扫装置、制动装置等）等（二）带式输送机的工作原理输送带（或钢丝绳）连接成封闭环形，用张紧装置将它们张紧，在电动机的驱动下，靠输送带(或钢丝绳)与驱动滚简（或驱动轮）之间的摩擦力，使输送带(或钢丝绳)连续运转，从而达到将货载由装载端运到卸载端的目的。（三)带式输送机的结构现以滚筒驱动带式输送机为例，简单介绍带式输送机的基本结

构。带式输送机的主要组成部分有：输送带、托架及机架、传动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等。 1．输送带输送带既是承载机构，又是牵引机构。输送带种类很多。按带芯结构材料分为钢丝绳芯输送带、尼龙芯输送带、维棉芯输送带和帆布芯输送带。输送带按覆盖层所用的材料分为橡胶带、橡塑带和塑料带；按用途分为耐热、耐寒、耐油、耐酸、耐碱和花纹等输送带；按阻燃性能分为非阻燃带和阻燃带。常用的输送带有3种类型，即普通输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。在这里只介绍前两种输送带的结构。（1）普通输送带。普通输送带可用在固定式、绳架吊挂式和可伸缩带式输送机上。夹层输送带用数层帆布做带芯，层与层之间用橡胶粘合在一起，然后在外表面周围用橡胶盖层加以保护。帆布由棉、尼龙等纤维织成或为混纺物。帆布层用来承受载荷并传递牵引力，而橡胶保护层用来防止外界物体对帆布层的损伤及有害物质的腐蚀。（2）钢丝绳芯输送带。此输送带是用细钢丝绳做带芯（以承受拉力），外面覆盖橡胶制成强力输送带。（3）输送带的性能要求。由于煤矿井下存在有害有毒气体，加之带式输送机的摩擦传动，所以井下使用的输送带必须符合《煤矿安全规程》的有关性能要求。

电磁搅拌

电磁搅拌科技名词定义中文名称：电磁搅拌英文名称：electromagnetic stirring，EMS 其他名称：EMS技术定义：利用电磁效应实现熔体的搅拌，熔炼时使温度和成分均匀、连铸时控制凝固过程的工艺。应用学科：材料科学技术（一级学科）；材料科学技术基础（二级学科）；材料合成、制备与加工（三级学科）；特种冶金（四级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录定义原理模式效果编辑本段定义任何通有电流的导体，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，导体中就会产生电流这种现象叫电磁感应。旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。三相交流电能够产生旋转磁场。当旋转磁场半径很大时，就成了直线运动的行（xing）波磁场。直线搅拌：由行波磁场产生的，使钢水以一定速度向磁场运动方向运动，故称直线搅拌。钢水的流动方向始终和磁场的运动方向相一致。编辑本段原理

电磁搅拌器（Electromagneticstirring:EMS）的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。编辑本段模式根据电磁搅拌器在铸机冶金长度上的不同安装位置大致有以下几种模式结晶器电磁搅拌：MoldElectromagneticstirring:MEMS搅拌器安装在结晶器铜管外面二冷区电磁搅拌：StrandElectromagneticStirring:SEMS搅拌器安装在铸坯外面凝固末端电磁搅拌：FinalElectromagneticstirring:FEMS用于方坯连铸搅拌器安装在铸坯外面编辑本段效果搅拌位置冶金效果适用钢种 MEMS 增加等轴晶率低合金钢减少表面和皮下的气孔和针孔弹簧钢减少表面和皮下的夹杂物冷轧钢坯壳均匀化中高碳钢等稍稍改善中心偏析 SEMS扩大等轴晶率不锈钢减少内裂改善中心偏析工具钢减少中心疏松 FEMS细化等轴晶弹簧钢有效地改善中心偏析轴承钢有效地改善中心缩孔和疏松特殊高碳钢

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。结晶器的电磁搅拌主要改善钢坯的表面质量和皮下质量。图1-2表示结晶器电磁搅拌器引起的冷隔变化。从图中可以看出，在不考虑拉坯频率的情况下，磁通密度较高的地方（在结晶器内壁表面上磁通密度最大），冷隔趋于变浅。这是因为，结晶器内电磁搅拌使得结晶器冷却均匀。事实证明，凝固界面被通过搅拌形成的钢流冲刷和早期形成的凝固坯壳重新熔化，与新进入的钢水混合后再凝固。在进行搅拌的地方，冷隔的深度就变得很浅。因此M搅拌器可以增强结晶器内钢液均匀凝壳的生成，从而导致表面纵裂的消除。实践证明电源频率取6HZ比较合适。频率没有取下限1HZ的原因是因为频率小于1HZ时搅拌不充分；如果频率超过15HZ，在钢水中衰减严重，结果只能进行表面搅拌，因此不能完全发挥仰制冷隔的作用。一般有以下几种搅拌方法：一、单台旋转磁场电磁搅拌器置于结晶器外围，通以两相低频电流，激发一旋转磁场，使结晶器内钢液产生旋转运动。绕组采用直接水冷，结构简单，冷却效果好。与结晶器水

各种搅拌器介绍

复合叶桨式搅拌器这是一种高效轴向流叶轮，它在主叶片上再增加了一个辅助叶片，该辅叶片有消除主叶片后方发生的流动剥离现象，使搅拌功率减少；同时在叶端能产生交叉的垂直分流，提高了混合效果，适用于中、低粘度的混合、分散、传热。特别适用于大型罐槽的固液悬浮。螺旋叶桨式（推进式）搅拌器推进式搅拌机（螺旋浆叶）一般为2叶，也可为3叶或4叶。推进式搅拌机(器)容积循环速率大，在工作时能很好地使流体在随浆叶旋转的同时进行上下翻腾，即容易使低粘度流体流动处于湍流状态。但由于其在旋转时，主要对流体作用轴向的推力，对流体所作用的剪力很小，这种搅拌器难以使高粘度流体处于湍流状态，也难以使高粘度流体充分搅拌混合。推进式搅拌器的转速一般应在60—200r/min范围内，故这种搅拌器一般适用于低粘度流体的混合操作。

曲边斜叶桨式搅拌器本类搅拌器是斜叶桨式的一种变型，浆底旋转面接近容器的椭圆面，浆叶平面与旋转轴垂直面又成倾角45，兼起刮板作用，多为低转速运行，可在过流或层流区操作。

六斜叶开启涡轮式搅拌器四斜叶开启涡轮式搅拌器三斜叶开启涡轮式搅拌器

六叶开启涡轮搅拌器六直叶开启涡轮式径流型搅拌器，使用转速范围大，使用粘度范围广，具有高剪切力及湍流扩散能力。因其没有圆盘，不会阻碍浆叶上下液层混合，在有挡板槽中可以形成较大的对流循环，特别适用于剪切分散操作，同时因其具有良好的循环和剪切能力，也用于一般的固体溶解、反应、传热、乳化、结晶、固体悬浮操作。六弯叶开启涡轮式具有平直叶涡轮几乎所有的特点，又因其具有特殊的后弯结构，排出性能更好，浆叶也不易磨损，特别适用于固体含量多时固液悬浮的操作，一般配挡板使用；同时也适用于一般的反应、传热、乳化等操作。异形搅拌器三直叶锥底式SZP 本类搅拌器为径流型搅拌器，使用条件同平直叶开启涡轮，适用于锥形容器搅拌的最下层搅拌，可应用于一般的反应、溶解、悬浮、传热、乳化、结晶等操作。

方坯连铸电磁搅拌器使用说明书1

1概述 1.1 主要用途及适用范围冶金连铸电磁搅拌器是应用在冶金连铸中，借助电磁力强化铸坯内未凝固钢水运动，来改变凝固过程的流动、传热和传质条件，达到改善铸坯质量的目的。 1.2 电磁搅拌的基本特点 1.2.1不接触性借助电磁感应实现能量的无接触转换，因而不和钢水接触就能将电磁能转换成钢水的动能。 1.2.2 可控制性由于感应器激发的磁场可以人为的控制，进而电磁力可以人为控制，因此可以人为地控制钢水的流动形态。其参数也易于调节，且调节范围较宽，可以适合不同断面和钢种的需要。 1.2.3低效率性由于EMS和铸坯之间的电磁气隙较大，漏磁严重，感应器激发的磁场只有小部分到达铸坯内的钢水中，对钢水起搅拌作用，因此搅拌器效率和功率因数较低。 2 产品型号及其含义

磁搅拌工作原理就交流感应而言和普通异步电动机相类似，基于两个基本定律：电磁感应和载（电）流导体与磁场相互作用，即当钢水处于交变磁场B中，由于磁场以一定速度V切割钢水，就在其中感应起电流： J =σe =σ（V×B）式中：J ——电流密度； σ——钢水导电率； e ——感应电势 V ——磁场运动速度； B ——磁感应强度。该电流J与当地磁场B相互作用产生电磁力： F = J×B 式中：F ——电磁力； J ——电流密度； B ——磁感应强度。电磁力是体积力，作用在钢水每个体积元上，从而驱动钢水运动。方坯电磁搅拌器（EMS）在通以三相电源时，EMS内的感应器便会产生旋转磁场，作用于铸坯，磁场为一对极性，这样垂直穿过铸坯的磁场分量最大，根据电磁场理论，只有垂直穿过铸坯的磁场才能对铸坯内的钢液产生推力。为此，EMS内部连线已在制造厂接好，用户只需把三相电源连接到EMS三根接线柱上即可。

半固态电磁搅拌器

半固态电磁搅拌器产品简介: 本文介绍半固态电磁搅拌器概述，半固态电磁搅拌器工艺原理，半固态电磁搅拌器展望以及半固态实验用电磁搅拌器的工作原理，系统组成，系统优点，主要技术参数，系统概况，基本功能，安装注意事项 1、半固态电磁搅拌器概述自1971年美国麻省理工学院的 D.B.Spencer和M.C.Flemings发明了一种搅动铸造（stir cast）新工艺，即用旋转双桶机械搅拌法制备出Srr15%pb流变浆料以来，半固态金属（SSM）铸造工艺技术经历了20余年的研究与发展。搅动铸造制备的合金一般称为非枝晶组织合金或称部分凝固铸造合金（Partially Solidified Casting Alloys）。由于采用该技术的产品具有高质量、高性能和高合金化的特点，因此具有强大的生命力。除军事装备上的应用外，开始主要集中用于自动车的关键部件上，例如，用于汽车轮毂，可提高性能、减轻重量、降低废品率。此后，逐渐在其它领域获得应用，生产高性能和近净成型的部件。半固态金属铸造工艺的成型机械也相继推出。目前已研制生产出从600吨到2000吨的半固态铸造用压铸机，成形件重量可达7kg以上。当前，在美国和欧洲，该项工艺技术的应用较为广泛。半固态金属铸造工艺被认为是21世纪最具发展前途的近净成型和新材料制备技术之一。 2、半固态电磁搅拌器工艺原理在普通铸造过程中，初晶以枝晶方式长大，当固相率达到0.2左右时，枝晶就形成连续网络骨架，失去宏观流动性。如果在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌，则使普通铸造成形时易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态，悬浮于剩余液相中。这种颗粒状非枝晶的显微组织，在固相率达0.5-0.6时仍具有一定的流变性，从而可利用常规的成形工艺如压铸、挤压，模锻等实现金属的成形。

电磁搅拌器的分类与应用

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。结晶器的电磁搅拌主要改善钢坯的表面质量和皮下质量。图1-2表示结晶器电磁搅拌器引起的冷隔变化。从图中可以看出，在不考虑拉坯频率的情况下，磁通密度较高的地方（在结晶器内壁表面上磁通密度最大），冷隔趋于变浅。这是因为，结晶器内电磁搅拌使得结晶器冷却均匀。事实证明，凝固界面被通过搅拌形成的钢流冲刷和早期形成的凝固坯壳重新熔化，与新进入的钢水混合后再凝固。在进行搅拌的地方，冷隔的深度就变得很浅。因此M搅拌

皮带输送机托辊结构的分析与改进

皮带输送机托辊结构的分析与改进随着煤炭、电力、港口、冶金等产业不断发展，皮带输送机应用范围不断扩展，使用量逐年增加，并向大运量、长距离、高速度的方向发展。作为皮带输送机的一个单元，托辊外形小，结构简单，在皮带输送机整机中使用数量巨大，托辊质量优劣直接影响到输送机的性能，如皮带寿命、电机功率、装载能力及托辊使用数量等。因其长期运转，托辊在承载时还时刻与输送机皮带发生接触摩擦并禁受各种变载冲击、灰尘、潮湿、淋水、盐雾等恶劣工况。因此，优化托辊结构，提高托辊制造和装配质量显得尤为重要。目前，国内使用的皮带输送机托辊以下列几种结构较为典型。下面就以下列几种托辊的轴承座及其内部密封形式做一分析比对。 1、国产某型皮带输送机托辊国产某型皮带输送机托辊一般应用与煤矿及其井下作业面，结构参见图1。由于该托辊使用铸铁轴承座，其性能不低于HT150，承载能力突出。轴承座管理采取过赢配合。由于轴承座外圆管体端部止口均需继续加工，在专用设备及工装辅助加工下可使其具备良好的装配精度。其密封形式为非接触式迷宫密封，使用尼龙材质。密封内圈低过盈度装配与轴上，密封外圈装配与轴承座内圆，并利用外圆上的凸环嵌入至轴承座的沟槽内，防止轴向窜动。该托辊结构简单，易于装配与维护，无需焊接工艺及设备，正常工况下的运行阻力系数为0.035，使用寿命不低于6000小时。图1 国产某型托辊结构示意图因该型托辊轴承座为铸件，轴承座及管体各配合部位均需机械加工，从而导致机械加工量较大，铸件及机械加工成本过高。该型托辊轴向只依靠密封外圈的凸圆定位，因密封外圈的尼龙材质强度较低，轴承和密封极易窜出。防水密封性能略差，无法满足现行国家及行业标准。 2、日系某型皮带输送机托辊日系某型皮带输送机应用较为广泛，结构参见图2。该托辊使用冲压轴承座，重量较铸件轴承座大幅降低，并因此减少旋转运行阻力。尤其在长距离、大功率皮带输送机的应用效果最为显著。轴承座压入钢管后，通过双端自动焊机将轴承座周边完全焊实，安全性能良好强度统一。轴承外部的迷宫密封形成一个复杂、弯曲而狭窄的通道，并在密封腔内冲入润滑脂形成良好的防尘、防水性能。密封内圈外设置一个弹性挡圈，可有效防止轴向窜动。该托辊正常工况下的运行阻力系数为0.02，使用寿命不低于15000小时。

托辊内部结构改进机理及技术方案

托辊内部结构改进机理及技术方案托辊是皮带输送机的重要组成部件。其内部结构由筒皮、托辊轴、轴承、轴承座、密封、挡圈等组成，如图1所示。托辊在输送机的运输过程中承受70％以上的阻力，是皮带输送机中用量最大、更换频率最高的零部件。如何提高托辊的使用寿命，是摆在生产单位面前的一大问题。图1 托辊内部结构图 1、托辊使用寿命短的原因分析 (1)密封效果不好。托辊内部采用的密封是轴向非接触迷宫式密封，其特点是在内、外密封件之间形成很小的曲折间隙来实现密封，防尘效果较好，但其防水效果较差，最终影响托辊的使用寿命。 (2)托辊轴同轴度差。托辊轴为冷拔光轴，使用冷拔光轴的特点是其表面粗糙度及尺寸精度不经加工就可达到图纸要求，用起来方便，省工省力，但是由于冷拔光轴生产中胎具的磨损等因素造成尺寸精度不稳定、时常有超标现象，加上在运输过程中易造成弯曲，使托辊轴的同轴度差，托辊轴两端安装的轴承间隙得不到保证，从而托辊旋转阻力增大，影响托辊的使用寿命。 (3)轴承座同轴度差。托辊所用轴承座是冲压结构，与筒皮配合处不经加工，轴承座直接焊在筒皮上，冲压时轴承座不圆或与筒皮配合处的端面不平等问题，均易造成与筒皮焊接后两端轴承座的不同轴，致使轴承游隙减小，旋转阻力增大，转动不灵活。 2、改进办法 (1)托辊密封改进的机理及方案密封的作用是为了防止外界灰尘、水分等浸入轴承。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。接触式密封就是密封与其相对运动的零件相接触且没有间隙的密封，密封件与配合件直接接触；非接触式密封就是密封件与其相对运动的零件不接触，且有适当间隙的密封，密封件间没有磨损。鉴于原托辊密封存在的缺点，重新设计了一种新型密封圈结构形式，如图2所示。

铝熔炉用电磁搅拌器

铝熔炉用电磁搅拌器 “搅拌”是铝熔炼过程中一项重要的工艺措施。搅拌的充分与否直接决定了铝产品的品质。搅拌的方式有人工搅拌、气体搅拌、机械搅拌、电磁搅拌等，其中电磁搅拌因其搅拌充分、操作简便而逐渐普及。感应式电磁搅拌装置是一种应用电磁感应原理产生磁场作用于铝熔液从而使熔液有规律运动的装置。在电磁搅拌主体装置—感应器中通以低频电流，以形成交变行波磁场，熔液在磁场的作用下产生感生电势和电流，此感生电流又与磁场相互作用产生电磁力，使熔液有规律的运动，以达到搅拌的目的。通过改变行波磁场的方向及强度，便能有效调节熔液的搅拌方向及搅拌强度。在原生铝生产过程中使用电磁搅拌技术的最主要目的是使铝熔液的合金成分均匀，而在废铝回收过程中使用电磁搅拌技术的主要目的是提高熔化效果，减少烧损，增加实收率。当然，由于废杂铝的成分本来就比较复杂，长时间的搅拌对于调整成分和成分的均匀性改善显得尤为重要。我们应当根据不同的使用目的合理设置电磁搅拌装置的感应器安装位置，无论是方炉、圆炉、单室还是双室炉，感应器的安装大致可分为底置和侧置两种方式，底置安装形式主要用于新炉或熔池深度在生产过程中变化较大的熔炉上，此种形式不受熔液深度变化的影响，可达到较好的搅拌效果，在废铝回收炉中安装位置要偏离熔炉中心，这样可以形成整炉大循环，有助于快速熔化废铝。感应器侧装方式主要用于旧炉改造和熔池深度在生产过程中变化小于200mm的情况下。电磁搅拌器的组成

电磁搅拌器主要由变频电源、感应器、纯水冷却装置（水风型/水水型）、功能台车及附属部件组成，变频电源把50/60Hz的工频交流电变成频率为0.5～5.0Hz的3相低频电源，该电源低频电流通入感应器线圈后将产生一个行波磁场，此行波磁场穿透炉底的不锈钢板及炉衬作用于铝熔液，使铝熔液产生有规律的移动，从而达到搅拌的目的。改变变频电源的电压、频率和相位，即可改变搅拌力的大小和方向。电磁搅拌器的优点我公司专业生产2-150吨各种规格铝熔炉用电磁搅拌装置，是国内有色金属工业电磁类产品专业的制造商和供应商，产品系列：炉底感应式电磁搅拌装置、侧壁感应式电磁搅拌装置、再生铝行业双室炉用电磁搅拌器等。应用电磁搅拌技术可以取得如下效果： 1、可以使熔体的合金成分均匀，一般电磁搅拌装置搅拌（不超过20分钟），即可整炉铝溶液中各种元素的化学成分的相对偏差值小于5%，能满足几乎所有合金对成分均匀性的要求。 2、搅拌过程不破坏氧化层，可减少熔体的吸氢及吸氧，确保熔体质量，同时可减少烧损（相对值）20~25%。 3、可使熔体上下部的温度均匀，一般搅拌十分钟内即可使熔体的极限温差降至5℃以内。因此可降低熔炼温度，可提高熔体底部合金成分的熔化程度，在降低熔化程度的同时又可以减少烧损。