张敬， 黄祺洲， 方文华， 阳清

（湖南理工学院机械工程学院，湖南 岳阳 414000）

电磁搅拌利用线圈激发的交变磁场渗透到金属熔体中，在其中感生起感应电流，感应电流与当地磁场互相作用产生电磁力。该搅拌方式不与坯体直接接触，却能够有效的改善铸坯表面、皮下以及内部质量。目前在金属冶炼行业应用相对广泛的电磁搅拌器，基本可以按照搅拌区域和激发磁场形态进行分类，其中各模式磁场的电磁搅拌工艺针对不同的铸坯形状和材料特性有不同的效果。近年来，许多钢铁企业、有色金属生产企业以及各大科研院所着力于开发新型的复合型材料，这些材料在具有高性能的同时也对冶金工艺提出了新的要求[1-2]。 单一磁场形态的电磁搅拌已经难以达到高性能复合材料的冶金要求，由此湖南理工学院和湖南科美达电气股份有限公司联合设计开发了一款多模式磁场电磁搅拌器，用来产生旋转磁场、行波磁场以及螺旋磁场，可根据不同材料特性或铸坯形状，在金属冶炼过程中选择不同的磁场形态进行电磁搅拌，以求达到最佳的冶金效果。

电磁搅拌的过程受到磁流体力学和传热学等诸多领域的耦合作用[3-5]，是一个非常复杂的过程，虽然多方面因素影响着电磁搅拌效果，但整体而言搅拌磁场模式、励磁电流强度、励磁电流频率以及搅拌的时间是制约电磁搅拌效用的主要参数。为了研究分析各模式磁场的分布规律……