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本文针对宝钢末端电磁搅拌项目,选用Pb-80%Sn合金模拟连铸钢坯,探索不同磁场形式电磁搅拌的改善效果,利用ANSYS软件建立电磁场的有限元模型,计算电磁搅拌器在空载条件下的磁感应强度及有载条件下熔体所受电磁力大小,分析不同励磁电流和频率对凝固组织和成分分布的影响规律。模拟结果表明：螺旋磁场磁感应强度具有以下空间分布特征,在轴向由中心向两端减小,磁场主要集中分布在H=-150-150mm范围,在径向上随着半径增大而增大,主要分布在R<60mm范围；随着电流增大,磁感应强度和电磁力增大,随着频率的增大,磁感应强度减小而电磁力增大。为检验模拟结果的合理性,本文对磁场分布进行了实际测量,并做了相应参数电磁搅拌对Pb-80%Sn合金凝固组织及成分偏析改善效果的验证性实验。测量结果表明：磁感应强度的实际分布特征及随电磁参数的变化规律与模拟结果相同,表明数值模拟具有可行性。Pb-80%Sn合金实验结果表明：凝固曲线6.5min处铸锭的固相率为67%,对应熔体温度205℃作为施加末端电磁搅拌的起始温度；电磁搅拌在改善铸锭凝固组织及成分偏析方面存在最佳电流和频率,旋转磁场和螺旋磁场的最佳电流值均为125A,对应晶粒尺寸分别为140μm和133μm,对应Sn含量差分别为1.95wt.%和1.12wt.%；旋转磁场和螺旋磁场在改善凝固组织方面的最佳频率分别为13Hz和10Hz,对应晶粒尺寸分别为142.5μm和140.6μm,在改善成分偏析方面的最佳频率均为13Hz,Sn含量差分别为1.14wt.%和0.34wt.%。螺旋磁场相当于旋转磁场和行波磁场的叠加,数值模拟和实测结果均表明,螺旋磁场磁感应强度与电磁力大于同参数下旋转磁场的对应值,能在熔体更大范围内形成强烈对流,对枝晶的碎断效果更彻底,等轴晶更细小,分布也更均匀,对成分偏析及凝固组织的改善效果更好。