專利名稱：一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁攪拌方法及裝置，具體而言為涉及一種置于結(jié)晶器內(nèi)熔體中的內(nèi)置式電磁攪拌裝置及其方法。
背景技術(shù)：
由于電磁攪拌能顯著改善鑄坯質(zhì)量，世界各國對其最佳工藝、設(shè)計以及作用機(jī)理和潛力進(jìn)行了廣泛研究，并開發(fā)了一系列電磁攪拌新技術(shù)、新裝備。連鑄電磁攪拌技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了高效優(yōu)質(zhì)連鑄技術(shù)的進(jìn)步，是20世紀(jì)60年代以來連鑄技術(shù)和電磁冶金技術(shù)最重要的進(jìn)展之一。連鑄電磁攪拌的實(shí)質(zhì)是借助在鑄坯液相穴內(nèi)感生的電磁力強(qiáng)化液相穴內(nèi)鋼液的運(yùn)動，由此強(qiáng)化鋼液的對流、傳熱和傳質(zhì)過程，產(chǎn)生抑制柱狀晶發(fā)展，促進(jìn)成分均勻、夾雜物上浮、顆粒細(xì)化及均勻分布的熱力學(xué)和動力學(xué)條件，進(jìn)而控制鑄坯凝固組織，改善鑄坯質(zhì)量。電磁攪拌按線圈產(chǎn)生磁場的形式可分為旋轉(zhuǎn)磁場型、行波磁場型、螺旋磁場型。根據(jù)電磁場迭加原理可知，螺旋磁場實(shí)質(zhì)性就是旋轉(zhuǎn)磁場與行波磁場的迭加。電磁攪拌器按應(yīng)用領(lǐng)域可分為連鑄過程中的電磁攪拌器，熔煉爐、鋼包中的電磁攪拌器。電磁攪拌器的工作原理是運(yùn)動的導(dǎo)電鋼水與磁場相互作用產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流鋼水與磁場相互作用產(chǎn)生電磁力。電磁力作用在鋼水每個體積元上，從而驅(qū)動鋼水流動，進(jìn)而改善鋼水凝固過程中的流動、傳熱和遷移過程，達(dá)到改善鑄坯質(zhì)量的目的。結(jié)晶器電磁攪拌器是目前各種連鑄機(jī)都使用的裝置，由于它對改善鑄坯的表面質(zhì)量、細(xì)化晶粒和減少鑄坯內(nèi)部夾雜和中心疏松有著顯著的作用，所以被特別推崇選用。它一般安裝在結(jié)晶器內(nèi)的下部，以便不影響液面測量裝置的使用。結(jié)晶器內(nèi)鋼液攪拌主要形式有水平旋轉(zhuǎn)磁場攪拌和垂直的由下而上的行波磁場攪拌。水平旋轉(zhuǎn)磁場攪拌多用于方坯和圓坯，行波磁場攪拌多用于板坯和寬厚比較大的矩形坯。結(jié)晶器電磁攪拌可以減少表面夾雜、皮下氣孔和針孔等缺陷，還能促進(jìn)大量等軸晶的生成。但是，由于結(jié)晶器壁有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性，使攪拌器產(chǎn)生的磁場衰減嚴(yán)重，從而使得電能利用率較低。為了解決這一問題，通常采用彌散硬化的銅合金做結(jié)晶器壁并且采用低頻供電。電磁攪拌對連鑄坯宏觀組織有重要影響，主要包括1)改變柱狀晶的生長方向，在柱狀晶生長過程中對液相施加電磁攪拌，則柱狀晶會改變生長方向，轉(zhuǎn)向迎流一側(cè)傾斜；2) 促進(jìn)柱狀晶向等軸晶轉(zhuǎn)變。3)細(xì)化宏觀組織，電磁攪拌具有明顯的細(xì)化晶粒的作用，不論晶體的生長方式是柱狀晶還是等軸晶，電磁攪拌都可以使其細(xì)化，并且在整個界面上晶粒細(xì)小、均勻。電磁攪拌從以下幾個方面改善鑄坯質(zhì)量1)使結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動裝提案有利于非金屬夾雜物及氣泡的上浮，降低鑄坯內(nèi)氣泡及夾雜物的含量；2)抑制彎月面處鋼水的波動，防止保護(hù)渣等外界雜志質(zhì)卷入結(jié)晶器鋼液內(nèi)和鋼液的裸露造成的鋼液吸氣和二次氧化；3)降低鋼水的過熱度，均勻液相穴內(nèi)溫度場，防止液面溫度過高或過低帶來的卷渣、結(jié)殼等現(xiàn)象的發(fā)生，有利于減少裂紋，提高鑄坯的純凈度；4)加強(qiáng)液相穴內(nèi)鋼水的對流運(yùn)動， 有利于打碎柱狀晶，形成等軸晶，提高鑄坯的等軸晶率，減少中心偏析、中心疏松和縮孔、改善鑄坯的凝固組織；5)減輕鋼液對初生凝固殼的沖刷，降低產(chǎn)生裂紋和拉漏的可能性，從而有利于實(shí)現(xiàn)快速連鑄。當(dāng)前，連鑄電磁攪拌尚存在以下問題1)能量利用率低。在電磁攪拌技術(shù)的應(yīng)用中，除了攪拌器的結(jié)構(gòu)及其附屬設(shè)備都比較復(fù)雜、價格高、投資較大以外，最大的問題是能量利用率低。因?yàn)樵谶B鑄電磁攪拌的情況下，氣隙較大，再加上鋼液在高溫下電阻較大，保護(hù)繞組的結(jié)晶器不銹鋼箱體和坯殼對電磁能的衰減也有一定的影響，尤其在采用結(jié)晶器內(nèi)電磁攪拌的情況下，雖然銅壁有較高的導(dǎo)電性，但它是抗磁物質(zhì)，對磁力線有很大的屏蔽作用，使得能量的利用率很低，而提高能量的利用率則涉及到攪拌器箱體和結(jié)晶器等的選材、 設(shè)計等問題。因此，如何尋找導(dǎo)磁能力強(qiáng)而導(dǎo)熱性又好的材料取代銅，以及如何設(shè)計能量可以得到有效利用的攪拌器，都是值得深入研究和探討的問題。2)難以適應(yīng)多流鑄造條件。 鋁及鋁合金連鑄過程中，當(dāng)需要鑄造大截面鋁錠時，往往遇到徑向截面組織不均勻的情況。 但是，鋁合金鑄造往往采用半連續(xù)鑄造，為了提高生產(chǎn)效率通常采用多流形式，沒有足夠的空間安裝目前鋼材連鑄采用的電磁攪拌結(jié)晶器。因此，如何在多流鑄造條件提供有效的電磁攪拌成為大截面鋁錠生產(chǎn)需要解決的重要問題。從前述的分析可以看出，鋁錠多流鑄造對電磁攪拌裝置的主要要求有1)攪拌器所占空間?。?)電磁能量利用率高；3)使用和維護(hù)方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種適合鋁合金多流半連鑄過程的內(nèi)置式電磁攪拌方法及裝置，其原理是采用水冷銅線圈制作電磁攪拌器，采用水平旋轉(zhuǎn)磁場攪拌形式，并用耐火陶瓷保護(hù)套防止鋁合金熔體的侵蝕，由于電磁攪拌器放置在多流鑄錠模內(nèi)鋁合金熔體中，其電磁能量將充分作用在鋁合金熔體上，有效提高電磁攪拌作用，從而使鋁合金鑄錠獲得截面均勻的組織。具體而言為一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置，用于鋁合金多流半連鑄鑄造，所述裝置包括能水平移動的支架、安裝在支架上的導(dǎo)桿、固定在支架上的電動機(jī)和電磁攪拌裝置；電動機(jī)的輸出軸與導(dǎo)桿相連從而控制導(dǎo)桿的上下移動，電磁攪拌裝置固定在導(dǎo)桿下方，電磁攪拌裝置包括耐熱陶瓷保護(hù)管和內(nèi)置于耐熱陶瓷保護(hù)管中的電磁攪拌器，耐熱陶瓷保護(hù)管的底部鋪氧化鋁陶瓷顆?；蜴V砂層從而避免攪拌繞組對陶瓷保護(hù)管底部的沖擊，電磁攪拌器是由水冷純銅管繞制的線圈構(gòu)成，銅管之間通過絕緣漆和絕緣布隔離。所述的電磁攪拌器，是指由水冷純銅管繞制的線圈，銅管內(nèi)徑5 15mm，外徑 8 20mm，繞制成的線圈外緣直徑100 200讓，高10(Tl50mm。所述的耐熱陶瓷保護(hù)管，是指采用氧化鋁陶瓷制作的保護(hù)管，氧化鋁陶瓷采用納米Al2O3增韌，其內(nèi)徑120 220讓，外徑140 250讓，高200 250讓，
所述的氧化鋁陶瓷顆?；蜴V砂層，其粒徑為10(Γ500μπι，厚度為5 10mm。所述的電磁攪拌裝置固定在導(dǎo)桿下方，指通過固定套將水冷電磁攪拌線圈的上端固定在導(dǎo)桿上，通過緊固環(huán)將耐熱陶瓷保護(hù)管的上端固定在導(dǎo)桿上。所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置的使用方法，其特征在于將電磁攪拌裝置置于多流鑄錠模的鑄錠孔中的鋁熔體中，通過支架的水平移動使得電磁攪拌裝置位于鋁熔體的中部，通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動使得電磁攪拌裝置的上端高出鋁熔體的液面，控制電磁攪拌的磁場頻率和強(qiáng)度，開始電磁攪拌，邊攪拌邊澆注鑄錠，當(dāng)鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從多流鑄錠模中取出，冷卻后待用。所述的電磁攪拌的磁場為0. 3^3. OHz的水平旋轉(zhuǎn)磁場，攪拌過程中攪拌電流控制在 100 300A。所述的通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動使得電磁攪拌裝置的上端高出鋁熔體的液面，是指將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置到多流鑄錠模的鑄錠孔中的鋁熔體中，且保證耐熱陶瓷保護(hù)套上端高出鋁合金熔體的液面l(Tl5mm。由于水冷線圈不直接與鋁熔體接觸，有效避免了電磁攪拌器對鋁熔體的污染，同時，本發(fā)明提出的方法還具有如下優(yōu)勢
1、適應(yīng)性強(qiáng)，可以靈活配置使用；
2、結(jié)構(gòu)緊湊，使用所需要的空間小，安裝方便；
3、電磁效率高，由于電磁攪拌器完全在鋁熔體中，除了讓熔體產(chǎn)生攪拌作用外，其余能量較直接傳遞給熔體，因此能量的使用效率較高。


圖1為內(nèi)置式電磁攪拌裝置在多流鑄錠模中的使用狀態(tài)示意圖，其中1為電動機(jī)， 2為導(dǎo)桿，3為支架，4為電磁攪拌裝置，5為鋁熔體，6為鋁鑄錠，7為多流鑄錠模，8為鑄錠孔；
圖2為電磁攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中9為水冷線圈，10為緊固環(huán)，11為耐熱陶瓷保護(hù)管，12為氧化鋁陶瓷顆粒層；
圖3為電磁攪拌裝置在導(dǎo)桿上固定的結(jié)構(gòu)示意圖，其中9為水冷線圈，10為緊固環(huán)，11 為耐熱陶瓷保護(hù)管，13為固定套，2為導(dǎo)桿；
圖4為未加電磁攪拌的半連鑄A356合金鑄錠顯微組織，其中a)為距鑄錠外表面5mm 處，b)為鑄錠中心部位；
圖5為通過內(nèi)置式電磁攪拌方法處理的半連鑄A356合金鑄錠顯微組織，其中a)為距鑄錠外表面5mm處，b)為鑄錠中心部位。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可以根據(jù)以下實(shí)例實(shí)施，但不限于以下實(shí)例，在本發(fā)明中所使用的術(shù)語，除非有另外說明，一般具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義，應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍，在以下的實(shí)施例中，未詳細(xì)描述的各種過程和方法是本領(lǐng)域中公知的常規(guī)方法。實(shí)施例1
欲采用半連續(xù)鑄造方式生產(chǎn)直徑200mm的A356合金鑄錠，具體為采用水冷銅線圈制作水平旋轉(zhuǎn)磁場電磁攪拌器，形成頻率為0. 3Hz的水平旋轉(zhuǎn)磁場，銅管通過絕緣漆和絕緣布隔離，銅管內(nèi)徑5mm，外徑8mm，繞制成外緣直徑100mm，高IOOmm的線圈，用耐熱氧化鋁陶瓷保護(hù)套對電磁攪拌器保護(hù)，氧化鋁陶瓷保護(hù)套采用納米Al2O3增韌，其內(nèi)徑120mm，外徑 140mm，高200mm，使用過程中，在陶瓷保護(hù)管的底部鋪粒徑為100 μ m的氧化鋁陶瓷顆粒， 厚度為5mm，電磁攪拌器和耐熱陶瓷保護(hù)套均固定在多流鑄錠孔上方的導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿則與鑄錠模上方的支架連接，通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動和支架的水平移動，并控制電磁攪拌的頻率、強(qiáng)度，其中，支架是架設(shè)在多流鑄錠模架上方的框架結(jié)構(gòu)，其上對應(yīng)于每個鑄錠孔有一個導(dǎo)桿，用于固定內(nèi)置式電磁攪拌器，導(dǎo)桿在電動機(jī)驅(qū)動下可以帶動內(nèi)置式電磁攪拌器上下運(yùn)動，可以方便地實(shí)現(xiàn)支架上任一個或多個指定導(dǎo)桿的上下運(yùn)動；A356合金熔體由分流槽引入，溫度約為690°C，澆注開始后，將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置在多流鑄錠模鑄錠孔內(nèi)鋁合金熔體中，耐熱陶瓷保護(hù)套上口高出鋁合金熔體最高液面 10mm，開始電磁攪拌，攪拌電流為100A，邊攪拌邊澆注；鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從鑄錠孔中取出，冷卻后待用。圖1為內(nèi)置式電磁攪拌裝置在多流鑄錠模中的使用狀態(tài)示意圖，圖2為電磁攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖。由這兩個圖可以清晰地了解內(nèi)置式電磁攪拌裝置的工作狀態(tài)和結(jié)構(gòu)。圖3為電磁攪拌裝置在導(dǎo)桿上固定的結(jié)構(gòu)示意圖，從該圖可以看出水冷線圈和耐熱陶瓷保護(hù)管均被固定在導(dǎo)桿下端。圖4為未加電磁攪拌的半連鑄A356合金鑄錠鑄錠外表面及中心部位的顯微組織， 圖5為通過內(nèi)置式電磁攪拌方法處理的半連鑄A356合金鑄錠顯微組織，從圖4、圖5的對比中可以發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明提出的內(nèi)置電磁攪拌方法可以使半連鑄A356合金鑄錠鑄錠徑向斷面組織更加細(xì)小、不同部分更加均勻。實(shí)施例2
欲采用半連續(xù)鑄造方式生產(chǎn)直徑200mm的6061合金鑄錠，采用水冷銅線圈制作水平旋轉(zhuǎn)磁場電磁攪拌器，形成頻率為0. 8Hz的水平旋轉(zhuǎn)磁場，銅管通過絕緣漆和絕緣布隔離，銅管內(nèi)徑5mm，外徑8mm，繞制成外緣直徑100mm，高IOOmm的線圈，用耐熱氧化鋁陶瓷保護(hù)套對電磁攪拌器保護(hù)，氧化鋁陶瓷保護(hù)套采用納米Al2O3增韌，其內(nèi)徑120mm，外徑140mm，高 200mm，使用過程中，在陶瓷保護(hù)管的底部鋪粒徑為200 μ m的氧化鋁陶瓷顆粒，厚度為6mm， 電磁攪拌器和耐熱陶瓷保護(hù)套均固定在多流鑄錠孔上方的導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿則與鑄錠模上方的支架連接，通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動，并控制電磁攪拌的頻率、強(qiáng)度，其中，支架是架設(shè)在多流鑄錠模架上方的框架結(jié)構(gòu)，其上對應(yīng)于每個鑄錠孔有一個導(dǎo)桿，用于固定內(nèi)置式電磁攪拌器，導(dǎo)桿在電動機(jī)驅(qū)動下可以帶動內(nèi)置式電磁攪拌器上下運(yùn)動，可以方便地實(shí)現(xiàn)支架上任一個或多個指定導(dǎo)桿的上下運(yùn)動；6061合金熔體由分流槽引入，溫度約為685°C， 澆注開始后，將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置在多流鑄錠模鑄錠孔內(nèi)鋁合金熔體中，耐熱陶瓷保護(hù)套上口高出鋁合金熔體最高液面12mm，開始電磁攪拌，攪拌電流為 180A,邊攪拌邊澆注；鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從鑄錠孔中取出，冷卻后待用。對比未加電磁攪拌與通過內(nèi)置式電磁攪拌方法處理的合金鑄錠顯微組織，可以發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明提出的內(nèi)置電磁攪拌方法可以使半連鑄6061合金鑄錠鑄錠徑向斷面組織更加細(xì)小、不同部分更加均勻。實(shí)施例3
欲采用半連續(xù)鑄造方式生產(chǎn)直徑250mm的A356合金鑄錠，采用水冷銅線圈制作水平旋轉(zhuǎn)磁場電磁攪拌器，形成頻率為1. 5Hz的水平旋轉(zhuǎn)磁場，銅管通過絕緣漆和絕緣布隔離，銅管內(nèi)徑10mm，外徑14mm，繞制成外緣直徑150mm，高130mm的線圈，用耐熱氧化鋁陶瓷保護(hù)套對電磁攪拌器保護(hù)，氧化鋁陶瓷保護(hù)套采用納米Al2O3增韌，其內(nèi)徑180mm，外徑210mm，高 250mm,使用過程中，在陶瓷保護(hù)管的底部鋪粒徑為400 μ m的鎂砂顆粒，厚度為10mm，電磁攪拌器和耐熱陶瓷保護(hù)套均固定在多流鑄錠孔上方的導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿則與鑄錠模上方的支架連接，通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動，并控制電磁攪拌的頻率、強(qiáng)度，其中，支架是架設(shè)在多流鑄錠模架上方的框架結(jié)構(gòu)，其上對應(yīng)于每個鑄錠孔有一個導(dǎo)桿，用于固定內(nèi)置式電磁攪拌器，導(dǎo)桿在電動機(jī)驅(qū)動下可以帶動內(nèi)置式電磁攪拌器上下運(yùn)動，可以方便地實(shí)現(xiàn)支架上任一個或多個指定導(dǎo)桿的上下運(yùn)動，A356合金熔體由分流槽引入，溫度約為690°C，澆注開始后，將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置在多流鑄錠模鑄錠孔內(nèi)鋁合金熔體中，耐熱陶瓷保護(hù)套上口高出鋁合金熔體最高液面15mm，開始電磁攪拌，攪拌電流為220A， 邊攪拌邊澆注；鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從鑄錠孔中取出，冷卻后待用。對比未加電磁攪拌與通過內(nèi)置式電磁攪拌方法處理的合金鑄錠顯微組織，可以發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明提出的內(nèi)置電磁攪拌方法可以使半連鑄A356合金鑄錠鑄錠徑向斷面組織更加細(xì)小、不同部分更加均勻。實(shí)施例4
欲采用半連續(xù)鑄造方式生產(chǎn)直徑300mm的20M合金鑄錠，采用水冷銅線圈制作水平旋轉(zhuǎn)磁場電磁攪拌器，形成頻率為3Hz的水平旋轉(zhuǎn)磁場，銅管通過絕緣漆和絕緣布隔離，銅管內(nèi)徑15mm，外徑20mm，繞制成外緣直徑200mm，高150mm的線圈，用耐熱氧化鋁陶瓷保護(hù)套對電磁攪拌器保護(hù)，氧化鋁陶瓷保護(hù)套采用納米Al2O3增韌，其內(nèi)徑220mm，外徑250mm，高 250mm,使用過程中，在陶瓷保護(hù)管的底部鋪粒徑為300 μ m的鎂砂顆粒，厚度為10mm，電磁攪拌器和耐熱陶瓷保護(hù)套均固定在多流鑄錠孔上方的導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿則與鑄錠模上方的支架連接，通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動，并控制電磁攪拌的頻率、強(qiáng)度，其中，支架是架設(shè)在多流鑄錠模架上方的框架結(jié)構(gòu)，其上對應(yīng)于每個鑄錠孔有一個導(dǎo)桿，用于固定內(nèi)置式電磁攪拌器，導(dǎo)桿在電動機(jī)驅(qū)動下可以帶動內(nèi)置式電磁攪拌器上下運(yùn)動，可以方便地實(shí)現(xiàn)支架上任一個或多個指定導(dǎo)桿的上下運(yùn)動；20M合金熔體由分流槽引入，溫度約為680°C，澆注開始后，將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置在多流鑄錠模鑄錠孔內(nèi)鋁合金熔體中，耐熱陶瓷保護(hù)套上口高出鋁合金熔體最高液面15mm，開始電磁攪拌，攪拌電流為300A， 邊攪拌邊澆注；鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從鑄錠孔中取出，冷卻后待用。對比未加電磁攪拌與通過內(nèi)置式電磁攪拌方法處理的合金鑄錠顯微組織，可以發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明提出的內(nèi)置電磁攪拌方法可以使半連鑄20M合金鑄錠鑄錠徑向斷面組織更加細(xì)小、不同部分更加均勻。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置，用于鋁合金多流半連鑄鑄造，所述裝置包括能水平移動的支架、安裝在支架上的導(dǎo)桿、固定在支架上的電動機(jī)和電磁攪拌裝置；電動機(jī)的輸出軸與導(dǎo)桿相連從而控制導(dǎo)桿的上下移動，電磁攪拌裝置固定在導(dǎo)桿下方，電磁攪拌裝置包括耐熱陶瓷保護(hù)管和內(nèi)置于耐熱陶瓷保護(hù)管中的電磁攪拌器，耐熱陶瓷保護(hù)管的底部鋪氧化鋁陶瓷顆?；蜴V砂層從而避免攪拌繞組對陶瓷保護(hù)管底部的沖擊，電磁攪拌器是由水冷純銅管繞制的線圈構(gòu)成，銅管之間通過絕緣漆和絕緣布隔離。
2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置，其特征在于所述的電磁攪拌器是指由水冷純銅管繞制的線圈，銅管內(nèi)徑5 15mm，外徑纊20mm，繞制成的線圈外緣直徑 100 200讓，高 100 150mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置，其特征在于所述的耐熱陶瓷保護(hù)管，是指采用氧化鋁陶瓷制作的保護(hù)管，氧化鋁陶瓷采用納米Al2O3增韌，其內(nèi)徑 120 220mm，外徑 14(T250mm，高 20(T250mm，如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置，其特征在于所述的氧化鋁陶瓷顆粒或鎂砂層，其粒徑為10(Γ500μπι，厚度為5 10mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置，其特征在于所述的電磁攪拌裝置固定在導(dǎo)桿下方，指通過固定套將水冷電磁攪拌線圈的上端固定在導(dǎo)桿上，通過緊固環(huán)將耐熱陶瓷保護(hù)管的上端固定在導(dǎo)桿上。
5.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置的使用方法，其特征在于將電磁攪拌裝置置于多流鑄錠模的鑄錠孔中的鋁熔體中，通過支架的水平移動使得電磁攪拌裝置位于鋁熔體的中部，通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動使得電磁攪拌裝置的上端高出鋁熔體的液面，控制電磁攪拌的磁場頻率和強(qiáng)度，開始電磁攪拌，邊攪拌邊澆注鑄錠，當(dāng)鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從多流鑄錠模中取出，冷卻后待用。
6.如權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置的使用方法，其特征在于所述的電磁攪拌的磁場為0. 3^3. OHz的水平旋轉(zhuǎn)磁場，攪拌過程中攪拌電流控制在10(Γ300Α。
7.如權(quán)利要求6所述的一種內(nèi)置式電磁攪拌裝置的使用方法，其特征在于所述的通過電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動使得電磁攪拌裝置的上端高出鋁熔體的液面，是指將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置到多流鑄錠模的鑄錠孔中的鋁熔體中，且保證耐熱陶瓷保護(hù)套上端高出鋁合金熔體的液面l(Tl5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及電磁攪拌方法及裝置，具體而言為涉及一種置于結(jié)晶器內(nèi)熔體中的內(nèi)置式電磁攪拌裝置及其方法。采用水冷銅線圈制作水平旋轉(zhuǎn)磁場電磁攪拌器，并用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)，電磁攪拌器和耐熱陶瓷保護(hù)套均固定在多流鑄錠模鑄錠孔上方的導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿則與鑄錠模上方可水平移動的支架連接，通過安裝在支架上的電動機(jī)控制導(dǎo)桿的上下移動，并控制電磁攪拌的頻率、強(qiáng)度，澆注開始后，將采用耐熱陶瓷保護(hù)套保護(hù)的電磁攪拌器放置在多流鑄錠模內(nèi)鋁合金熔體中，開始電磁攪拌，邊攪拌邊澆注鑄錠，當(dāng)鑄錠澆注到指定長度后，將電磁攪拌器從多流鑄錠模中取出，冷卻后待用。該裝置適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，電磁效率高。
文檔編號B22D11/115GK102398005SQ20111036803
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者張振亞, 張松利, 趙玉濤, 陳剛 申請人:江蘇大學(xué)