CN103105074A - 金属熔液搅拌炉 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种金属熔液搅拌炉，包括炉体、旋流导入器和旋转磁场产生器。炉体的顶部具有入口，炉体的侧壁底部具有出口，出口上安装有门。旋流导入器安装在炉体的入口，金属熔液经过旋流导入器进入到炉体内部，金属熔液在离开旋流导入器时以涡流方式进入炉体。旋转磁场产生器安装在炉体的外周，旋转磁场产生器能围绕炉体旋转。本发明的金属熔液搅拌炉首先利用旋流导入器来制造涡流，使得金属熔液在进入到炉体时具备一定的速度能够形成涡流。旋转磁场产生器提供旋转变化的磁场，利用电磁原理使得金属熔液涡流中产生感应电流，再利用感应电流来形成电磁力，使得金属熔液的涡流能够持续。通过涡流实现金属熔液的搅拌。

Description

金属熔液搅拌炉
技术领域
本发明涉及冶金设备领域，尤其涉及一种金属熔液搅拌炉。
背景技术
在冶金领域中，熔化金属是十分普遍而重要的工艺。熔化后的金属能够用于铸造各种造型的金属部件。在金属熔化及铸造的过程中，金属熔液的均匀性将决定后续工艺的产品质量。由于金属的熔点高，密度大，在熔化的输送时较难达到均匀，会导致部分原料熔化不充分，或者输送时产生凝结的现象。为了解决这个问题，需要对金属熔液进行搅拌，以提高金属熔液的均匀性。
现有技术中的搅拌设备通常是利用机械搅拌，即以机械装置伸入金属熔液中进行搅拌。机械搅拌由于需要将机械装置伸入金属熔液中，容易影响金属熔液的纯度。另一种搅拌手段是真空搅拌，虽然对金属熔液的纯度影响较小，但真空搅拌成本高，且产生的搅拌力不够。
发明内容
本发明旨在提出一种采用结合采用金属熔液自身重力和电磁力的搅拌设备。
根据本发明的一实施例，提出一种金属熔液搅拌炉，包括炉体、旋流导入器和旋转磁场产生器。炉体的顶部具有入口，炉体的侧壁底部具有出口，出口上安装有门。旋流导入器安装在炉体的入口，金属熔液经过旋流导入器进入到炉体内部，金属熔液在离开旋流导入器时以涡流方式进入炉体。旋转磁场产生器安装在炉体的外周，旋转磁场产生器能围绕炉体旋转。
在一个实施例中，旋流导入器呈圆柱形，安装在入口，旋流导入器的表面开有螺旋槽，金属熔液从位于旋流导入器顶部的螺旋槽入口进入，经由螺旋槽从位于旋流导入器底部的螺旋槽的出口流出，经过螺旋槽的金属熔液在炉体内形成涡流。
在一个实施例中，旋转磁场产生器的高度与炉体内金属熔液的高度对应。旋转磁场产生器包括两个半圆环形的永磁体，包围在炉体的外周，两个永磁体绕炉体的外周旋转。永磁体的高度覆盖炉体内金属熔液高度的至少一半。
本发明的金属熔液搅拌炉首先利用旋流导入器来制造涡流，使得金属熔液在进入到炉体时具备一定的速度能够形成涡流。旋转磁场产生器提供旋转变化的磁场，利用电磁原理使得金属熔液涡流中产生感应电流，再利用感应电流来形成电磁力，使得金属熔液的涡流能够持续。通过涡流实现金属熔液的搅拌。
附图说明
图1揭示了根据本发明的一实施例的金属熔液搅拌的侧视结构图。
图2揭示了根据本发明的一实施例的金属熔液搅拌的俯视结构图。
具体实施方式
参考图1和图2所示，揭示了根据本发明的一实施例的金属熔液搅拌炉的结构。如图所示，该金属熔液搅拌炉100包括炉体102、旋流导入器104和旋转磁场产生器106。
炉体102呈圆筒形，在炉体102的顶部具有入口121，炉体102的侧壁底部具有出口122，出口122上安装有门123。门123打开则炉体中的金属熔液流出，门123关闭则金属熔液留存在炉体102中。
旋流导入器104安装在炉体102的入口121，金属熔液经过旋流导入器进入到炉体102内部，金属熔液在离开旋流导入器104时以涡流方式进入炉体102。在图1和图2所示的实施例中，旋流导入器104呈圆柱形，直径与入口121相等。旋流导入器104安装在入口121，旋流导入器104的表面开有螺旋槽141，螺旋槽141从旋流导入器104的顶部延伸到底部。金属熔液从位于旋流导入器顶部的螺旋槽141的入口进入，经由螺旋槽141从位于旋流导入器底部的螺旋槽141的出口流出，经过螺旋槽141的金属熔液在炉体102内形成涡流。旋流导入器104可以设计的具有一定的高度，利用金属熔液密度较大的特点，金属熔液在旋流导入器104的螺旋槽141中流动时不断加速，在由螺旋槽的出口流出时具有一定的速度。由于炉体102是呈圆筒形，金属熔液以一定速度射向炉体102的圆弧形侧壁上，顺侧壁继续下滑自然形成涡流。这样，金属熔液在进入到沉积在炉体102底部的熔液池200中时是以涡流方式进入，在熔液池200的表面也能形成初步的涡流。
旋转磁场产生器106安装在炉体102的外周，旋转磁场产生器106能围绕炉体102旋转。在图示的实施例中，旋转磁场产生器106包括两个半圆环形的永磁体，其中一个为N极，一个为S极。两个半圆环形的永磁体包围在炉体102的外周，两个永磁体绕炉体102的外周旋转，在图示的实施例中，两个永磁体做顺时针旋转，在其他的实施例中，两个永磁体也可以做逆时针旋转。旋转磁场产生器106的不断旋转使得炉体102内的金属熔液（即溶液池200）处于不断变化方向的磁场中。由于金属熔液在进入熔液池200时是以涡流的方式进入，根据电磁原理，旋转磁场产生器106会在金属熔液中产生感应电流。利用金属熔液的导电性，整个熔液池200中都会存在感应电流，该感应电流进一步与旋转磁场产生器106相互作用，在熔液池200中产生电磁感应力，推动熔液池200中的金属熔液继续移动，使得熔液池200中的金属熔液能够维持流动，达到搅拌的效果。为了使得电磁效果尽可能明显，在图示的实施例中，旋转磁场产生器106的高度与炉体内金属熔液，即熔液池200的高度对应。并且，如图所示，使用的永磁体的高度覆盖炉体内金属熔液高度，即熔液池200的高度的至少一半。
本发明的金属熔液搅拌炉首先利用旋流导入器来制造涡流，使得金属熔液在进入到炉体时具备一定的速度能够形成涡流。旋转磁场产生器提供旋转变化的磁场，利用电磁原理使得金属熔液涡流中产生感应电流，再利用感应电流来形成电磁力，使得金属熔液的涡流能够持续。通过涡流实现金属熔液的搅拌。

Claims (5)

1.一种金属熔液搅拌炉，其特征在于，包括：
炉体，炉体的顶部具有入口，炉体的侧壁底部具有出口，出口上安装有门；
旋流导入器，安装在炉体的入口，金属熔液经过旋流导入器进入到炉体内部，金属熔液在离开旋流导入器时以涡流方式进入炉体；
旋转磁场产生器，安装在炉体的外周，旋转磁场产生器能围绕炉体旋转。
2.如权利要求1所述的金属熔液搅拌炉，其特征在于，所述旋流导入器呈圆柱形，安装在所述入口，旋流导入器的表面开有螺旋槽，金属熔液从位于旋流导入器顶部的螺旋槽入口进入，经由螺旋槽从位于旋流导入器底部的螺旋槽的出口流出，经过螺旋槽的金属熔液在炉体内形成涡流。
3.如权利要求1所述的金属熔液搅拌炉，其特征在于，所述旋转磁场产生器的高度与炉体内金属熔液的高度对应。
4.如权利要求3所述的金属熔液搅拌炉，其特征在于，所述旋转磁场产生器包括两个半圆环形的永磁体，包围在炉体的外周，两个永磁体绕炉体的外周旋转。
5.如权利要求4所述的金属熔液搅拌炉，其特征在于，永磁体的高度覆盖炉体内金属熔液高度的至少一半。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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