電磁攪拌器冷卻水系統

李雪靜

（秦皇島首鋼長白機械有限責任公司，河北 秦皇島 066311）

0 引言

連鑄機電磁攪拌器在連鑄工藝中有著重要地位，一個良好的結晶器電磁攪拌器，可以有效地排除夾雜物。高溫、高濕環境下電磁線的冷卻極其重要，為了保證足夠強的磁場，攪拌器導線中的電流密度一般為12～18 A/mm2，因此導線的降溫是重要環節。

假定導線在某種環境下（環境指裸線或帶護套等）20℃安全載流量是100 A，隨溫度升高，安全載流量變化如表1 所示。

也就是說環境溫度達到55℃以上后，導線的安全載流量下降了一半，連鑄機的空間等許多因素決定了攪拌器的體積受到限制，因此控制導線的升溫是攪拌器能否實現工業運行的先決條件。

表1 安全載流量變化

1 現使用的導線冷卻方式

1）浸水外冷式：導線直接浸泡在冷卻水中，冷卻水以較高的壓力在循環系統中流動，并通過外冷卻系統降溫。

2）空心銅管內冷式：冷卻水直接從作為導線的空心銅管內通過，同樣冷卻水以較高的壓力在循環系統中流動，并通過外冷卻系統降溫。

3）油水兩次冷卻方式：導線浸泡于導熱硅油中，整體密封，外部用壓力循環水冷卻。

如果結晶器水是敞開式循環系統，建議不要采用結晶器水冷內置式攪拌器M-EMS 方式。因為在此環境下，如不注意定期清理冷卻池、控制水質指標，攪拌器的使用壽命一般僅有3～5 個月，維修更換成本太高。敞開式循環水也不要向外置式M-EMS 和末端F-EMS 提供，因同樣會嚴重影響線圈的使用壽命。

水質差的連鑄機，建議增設攪拌器單獨純水冷卻密封循環系統，雖然一次性投資大，但只經過大約一年，節約的線圈維修費用就回收了這部分投資。強調這個建議，是因為項目審批者往往很注重節約幾十萬元的水系統投資，而設備投運后，不得不增加備件，以保證連鑄生產。在純水冷卻的環境下，攪拌器線圈壽命一般高于1 年，最長可達3 年。

2 純水冷卻系統的構成

純水冷卻系統是密閉的，由玻璃鋼或不銹鋼水箱、泵、逆止閥、電導率儀、管道、過濾器、板式散熱器、溫度變送器、流量變送器、壓力表、溫度表等組成。雙水冷卻的內置式攪拌器系統，可能還要設置純水制備器，以補充經常拆裝而流失的純水，當然也可人工定期補水。在儲水罐上安裝有高、低位水位檢測傳感器。它還要有另一個供水系統為板式換熱器降溫，對此水沒有水質要求。

我們為唐山某鋼廠配套設計了φ150 坯型的攪拌器及冷卻水系統全套設備，其水系統圖如圖1 所示。

圖1 某型冷卻水系統

3 冷卻水的水質指標

3.1 繞組外冷冷卻水質要求

1）pH 值為6.5～8.5；2）電導率≤600 μs/cm；3）磁場微粒含量≤1.0 mg/L；4）磁性微粒尺寸≤20 μm；5）懸浮物含量≤20 mg/L；6）微生物含量≤106個/L。

3.2 繞組內冷冷卻水質要求

1）pH 值：6.0～8.0；2）電導率≤3 μs/cm；3）氯氣含量＜2.0 mg/L；4）氯化物含量＜0.3 mg/L；5）硫酸鹽含量＜1 mg/L；6）二氧化碳含量＜0.5 mg/L；7）硫化氫含量＜0.1 mg/L；8）氨含量＜0.3 mg/L；9）溶液中的鐵含量＜0.2 mg/L；10）溶液中的銅含量＜0.05 mg/L；11）溶解鹽總量＜1.5 mg/L；12）不溶解的物質含量＜1.5 mg/L。

內置式結晶器水冷的電磁攪拌器一般與結晶器共用供水系統（特殊設計的除外），因此結晶器冷卻水直接影響攪拌器線圈壽命。

外置式攪拌器和二冷、末端攪拌器應當獨立使用冷卻水循環系統，使用去離子水、蒸餾水或純水作冷卻媒質。二冷區和末端攪拌器一定要用優質冷卻水。否則造成攪拌器壽命短，不僅影響維修成本，還由于安裝更換環境的原因，影響連鑄機的正常工作。一般而言，在純水等優質冷卻媒質條件下，線圈壽命大約可以提高一倍。

4 結語

連鑄業的發展，對電磁攪拌提出了越來越高的要求，也提供了市場空間，因而近幾年，我國電磁行業廠家紛紛投入到競爭之中。作為一項高新技術產品，作為連鑄機的重要配套裝備，必須有冶金工作者和電磁專家及自動控制專家合作，才能使這項技術沿著科學、高效的道路前進。

［1］YB/T4139-2005 連續鑄鋼電磁攪拌器［S］.

［2］張森林，陳偉慶.連鑄電磁攪拌600 問［M］.北京：中國科學技術出版社，2007.

［3］王笏曹.鋼鐵工業給水排水設計手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2002.