中文摘要：

近些年，电磁场因为有易操作，能对高温熔融金属非接触作用，作用范围可任意选择等优点而在金属材料制备领域得到广泛的利用。但是这些应用还仅仅局限于电磁场对熔融金属的物理作用，对于电磁场促进熔融金属的冶金反应方面的研究还很少。另一方面，随着对钢铁材料的清洁度及对精炼效率要求的提高，对于提高冶金反应效率，减少熔渣的发生量，减少耐火材料熔蚀的研究也变得紧迫而必要。铁水预处理时除硫，除硅等的冶金反应速度的提高不仅能大幅度减少熔渣的生成，降低能耗，而且能使冶炼更高等级钢种变得可能。因此本研究将电磁场引入冶金反应领域，在用CaO系粉末渣对铁水进行处理的同时，印加从低频到高频的不同频率的交流磁场进行电磁搅拌，以改善渣-金界面的动力学条件。通过分析不同实验条件下脱硫的表观速度常数，分析电磁场影响冶金反应的机理，为设计新的电磁精炼法提供电磁操作参数及工艺条件。

结论摘要：

目前,材料电磁过程研究仅仅局限于电磁场对熔融金属的物理作用，电磁场促进渣-金反应方面的研究还很少。另一方面，市场要求进行提高冶金反应效率的研究。铁水预处理时脱硫，脱硅等速度的提高不仅能大幅度减少熔渣的生成，降低能耗，而且能使冶炼更高等级钢种变得可能。因此本研究将电磁场引入冶金反应领域，并1)观察了交流磁场频率对渣-金界面运动的影响；2)研究了电磁场强度,搅拌方式等对铁水脱硫渣-金界面的动力学条件的影响，分析了电磁场影响冶金反应的机理；3)研究了强磁场下的渣-金界面反应。得到如下结论: 1) 渣-金界面是波动，还是由内部循环流动引起的不规则运动，还是两者皆有，由含有磁场频率，容器特征长度的磁屏蔽系数所控制，上述运动形式分别在低频，高频与中频磁场下发生。熔渣增加界面的稳定性及波数。容器形状控制最大流动产生的频率。 2) 电磁场的搅拌可以改善铁水脱硫渣-金界面铁水一侧的动力学条件，促进了硫在该侧的传质。同时也能一定程度上促进脱硫产物在渣中的传质。 3) 强磁场对渣-金反应的总体速率影响较大，有静磁场时的反应速率要小于无磁场时的。大的磁感应强度降低了渣与金属中的传质，从而阻碍了总体速率。