电磁搅拌器冷却水系统

李雪静

（秦皇岛首钢长白机械有限责任公司，河北 秦皇岛 066311）

0 引言

连铸机电磁搅拌器在连铸工艺中有着重要地位，一个良好的结晶器电磁搅拌器，可以有效地排除夹杂物。高温、高湿环境下电磁线的冷却极其重要，为了保证足够强的磁场，搅拌器导线中的电流密度一般为12～18 A/mm2，因此导线的降温是重要环节。

假定导线在某种环境下（环境指裸线或带护套等）20℃安全载流量是100 A，随温度升高，安全载流量变化如表1 所示。

也就是说环境温度达到55℃以上后，导线的安全载流量下降了一半，连铸机的空间等许多因素决定了搅拌器的体积受到限制，因此控制导线的升温是搅拌器能否实现工业运行的先决条件。

表1 安全载流量变化

1 现使用的导线冷却方式

1）浸水外冷式：导线直接浸泡在冷却水中，冷却水以较高的压力在循环系统中流动，并通过外冷却系统降温。

2）空心铜管内冷式：冷却水直接从作为导线的空心铜管内通过，同样冷却水以较高的压力在循环系统中流动，并通过外冷却系统降温。

3）油水两次冷却方式：导线浸泡于导热硅油中，整体密封，外部用压力循环水冷却。

如果结晶器水是敞开式循环系统，建议不要采用结晶器水冷内置式搅拌器M-EMS 方式。因为在此环境下，如不注意定期清理冷却池、控制水质指标，搅拌器的使用寿命一般仅有3～5 个月，维修更换成本太高。敞开式循环水也不要向外置式M-EMS 和末端F-EMS 提供，因同样会严重影响线圈的使用寿命。

水质差的连铸机，建议增设搅拌器单独纯水冷却密封循环系统，虽然一次性投资大，但只经过大约一年，节约的线圈维修费用就回收了这部分投资。强调这个建议，是因为项目审批者往往很注重节约几十万元的水系统投资，而设备投运后，不得不增加备件，以保证连铸生产。在纯水冷却的环境下，搅拌器线圈寿命一般高于1 年，最长可达3 年。

2 纯水冷却系统的构成

纯水冷却系统是密闭的，由玻璃钢或不锈钢水箱、泵、逆止阀、电导率仪、管道、过滤器、板式散热器、温度变送器、流量变送器、压力表、温度表等组成。双水冷却的内置式搅拌器系统，可能还要设置纯水制备器，以补充经常拆装而流失的纯水，当然也可人工定期补水。在储水罐上安装有高、低位水位检测传感器。它还要有另一个供水系统为板式换热器降温，对此水没有水质要求。

我们为唐山某钢厂配套设计了φ150 坯型的搅拌器及冷却水系统全套设备，其水系统图如图1 所示。

图1 某型冷却水系统

3 冷却水的水质指标

3.1 绕组外冷冷却水质要求

1）pH 值为6.5～8.5；2）电导率≤600 μs/cm；3）磁场微粒含量≤1.0 mg/L；4）磁性微粒尺寸≤20 μm；5）悬浮物含量≤20 mg/L；6）微生物含量≤106个/L。

3.2 绕组内冷冷却水质要求

1）pH 值：6.0～8.0；2）电导率≤3 μs/cm；3）氯气含量＜2.0 mg/L；4）氯化物含量＜0.3 mg/L；5）硫酸盐含量＜1 mg/L；6）二氧化碳含量＜0.5 mg/L；7）硫化氢含量＜0.1 mg/L；8）氨含量＜0.3 mg/L；9）溶液中的铁含量＜0.2 mg/L；10）溶液中的铜含量＜0.05 mg/L；11）溶解盐总量＜1.5 mg/L；12）不溶解的物质含量＜1.5 mg/L。

内置式结晶器水冷的电磁搅拌器一般与结晶器共用供水系统（特殊设计的除外），因此结晶器冷却水直接影响搅拌器线圈寿命。

外置式搅拌器和二冷、末端搅拌器应当独立使用冷却水循环系统，使用去离子水、蒸馏水或纯水作冷却媒质。二冷区和末端搅拌器一定要用优质冷却水。否则造成搅拌器寿命短，不仅影响维修成本，还由于安装更换环境的原因，影响连铸机的正常工作。一般而言，在纯水等优质冷却媒质条件下，线圈寿命大约可以提高一倍。

4 结语

连铸业的发展，对电磁搅拌提出了越来越高的要求，也提供了市场空间，因而近几年，我国电磁行业厂家纷纷投入到竞争之中。作为一项高新技术产品，作为连铸机的重要配套装备，必须有冶金工作者和电磁专家及自动控制专家合作，才能使这项技术沿着科学、高效的道路前进。

［1］YB/T4139-2005 连续铸钢电磁搅拌器［S］.

［2］张森林，陈伟庆.连铸电磁搅拌600 问［M］.北京：中国科学技术出版社，2007.

［3］王笏曹.钢铁工业给水排水设计手册［M］.北京：冶金工业出版社，2002.