CN114160768A - 一种离心铸造装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心铸造装置及其使用方法，装置包括主动托辊、从动托辊、铸型，铸型的上方设有定子，定子外缠绕有线圈，铸型与定子之间具有感应线圈装置；所述铸型内设有雾化器水枪。本发明通过感应线圈装置改变磁场的透入深度，逐层加热保温铸型内液态金属，铸件内表面用不同流量的雾化水汽冷却，实现由内而外顺序凝固的精准操控；感应线圈装置的加热保温效果，可控制铸件内部所需流动部分一直保持熔体状态，保留了导电熔体穿过磁场产生的洛伦兹力产生电磁搅拌的效果；感应线圈装置与静磁场相互作用产生的复合磁场将在熔体全域内生成往复振荡力，从而影响晶核的形成与长大，最终细化晶粒，消除残余应力，使得合金组织更均匀、更致密。

Description

一种离心铸造装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及离心铸造技术领域，具体而言是一种离心铸造装置及其使用方法。

背景技术

离心铸造作为特种铸造的一种，是将液态金属浇入旋转的铸型中，使液态金属在离心力的作用下充填铸型并凝固成型的铸造方法；其不用型芯就能铸出中空铸件、并可大大提高金属填充铸型的能力，所得到的铸件合金组织致密、工作层组织均匀、力学性能好，目前已成为管、筒类铸件的主要铸造方式。

然而，利用离心铸造制备的管材往往以粗大的柱状晶组织为主，并伴有严重的宏观偏析，显著降低了管材在高温和高压下的使用寿命。随着电磁冶金技术的发展，电磁离心铸造技术逐渐为人们所认知并利用，其是在传统离心铸造的基础上施加稳恒磁场或行波磁场，使液态金属在离心力场、重力场和磁场的共同作用下凝固的铸造技术。目前针对电磁离心铸造技术的专利，如“一种离心铸造机”，专利号为CN95217370.0；“旋转式电磁离心铸造机”，专利号为CN201210080822.6等；其工作原理均是在铸型外施加稳恒磁场或行波磁场，使液态金属切割磁感线产生洛伦兹力并在多重力场的综合作用下起到电磁搅拌的作用，从而细化凝固组织，抑制宏观偏析的产生；但由于技术条件的限制，这些装置往往采用铸型外加水套箱的冷却方法，导致凝固过程由外至内并将缩孔缩松等缺陷留至铸件内表面，导致后续加工困难，并且由于粗犷的冷却方式，导致凝固铸件内部残余应力大，组织不均匀，甚至产生裂纹，这些不足严重影响了铸件的组织性能。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种离心铸造装置及其使用方法，本发明通过施加变频交变电流改变磁场的透入深度，逐层加热保温铸型内液态金属，结合铸件内表面用不同流量的雾化水汽冷却，可实现由内而外顺序凝固的精准操控；同时，感应线圈的加热保温效果，可控制铸件内部所需流动部分一直保持熔体状态，保留了以往技术使导电熔体穿过磁场产生的洛伦兹力产生电磁搅拌的效果，同时，感应线圈的交变电流与静磁场相互作用产生的复合场将在熔体全域内生成一往复振荡力(即电磁振荡)，从而影响晶核的形成与长大，最终细化晶粒，消除残余应力，使得合金组织更均匀、更致密。

本发明采用的技术手段如下：

一种离心铸造装置，包括主动托辊和从动托辊，所述主动托辊连接有驱动所述主动托辊转动的驱动机构，所述主动托辊和所述从动托辊之间托有铸型，所述铸型在所述主动托辊和所述从动托辊的带动下，沿其轴线转动，所述铸型的上方设有定子，定子外缠绕有线圈，且所述线圈的轴线与所述铸型的轴线垂直，所述线圈连接有直流电源；所述铸型与所述定子之间具有感应线圈装置，且所述感应线圈装置与所述铸型和所述定子之间均具有间隙；

所述定子和所述线圈用于产生静磁场；

所述感应线圈装置连接有交流电源，所述感应线圈装置用于加热所述铸型，且用于形成交变磁场，所述交变磁场与所述静磁场复合为复合磁场；

所述铸型内设有轴线与所述铸型的轴线重合的雾化器水枪，且所述雾化器水枪的侧壁上设有多个喷口，所述雾化器水枪用于向所述铸型内喷射雾化汽水。

优选地，所述感应线圈装置包括两排相对设置的感应线圈组，所述感应线圈组沿所述铸型的轴向方向排列，每排感应线圈组均包括多个感应线圈，所述感应线圈呈U形，且所述感应线圈的整体呈与所述铸型相匹配的弧形，相临两个所述感应线圈之间具有空隙。

优选地，所述驱动机构包括电机，所述电机的输出端通过第一联轴器与连接轴的一端连接，且所述连接轴通过轴承座支撑，所述连接轴的另一端通过第二联轴器与所述主动托辊连接，所述电机、所述连接轴、所述主动托辊同轴设置，所述主动托辊的轴心与所述铸型的轴心的连线和所述从动托辊的轴线与所述铸型的轴心的连线的夹角为120°。

优选地，所述第一联轴器采用弹性柱销连轴器，所述第二联轴器为弹性柱销齿式连轴器，此种联轴器承载能力大，补偿两轴相对位移性能好。

优选地，所述铸型由21CrMo10合金钢制成，具有良好的韧性，及优良的阻止热裂纹形成特性，所述铸型的内部两端分别安装有环形挡板。

优选地，所述轴承座的内腔为空腔结构，且通入冷却水，空腔结构便于通入冷却水带走多余热量，起到冷却降温的作用；。

优选地，所述定子由迭压而成的软铁片或硅钢片制成，且所述定子与所述感应线圈装置之间采用隔热材料隔开。

优选地，所述主动托辊、所述从动托辊和所述铸型安装在底板上，且所述底板所在平面在所述主动托辊与所述从动托辊的排列方向上与所述水平面具有3～5°夹角。保证浇注过程中金属熔体的轴向流动。

主动托辊可以采用一体式，使其具有更好的对中性，保证传动的稳定。

本发明还公开了一种离心铸造装置的使用方法，包括：

S1：对所述铸型的内壁进行涂料喷涂；

S2：打开所述驱动机构，所述铸型转动，感应线圈装置对所述铸型进行预热，使所述涂料烘干；

S3：所述线圈工作，开启静磁场，开始浇铸；

S4：调整所述感应线圈装置的频率和其所产生的加热温度，使复合磁场透入铸件的深度逐级递减，使加热温度逐级递减，采用所述雾化器水枪对铸件进行冷却，且所述雾化器水枪的流量逐级增大，使铸件由内至外逐级冷却；

S41：在浇铸开始时，调整所述感应线圈装置的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的内表面，且使所述铸件为熔体状态；

S42：调整所述感应线圈装置的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的心部，使所述铸件的心部和外表面均为熔体状态，之后开启所述雾化器水枪，使所述铸件的内表面凝固；

S43：调整所述感应线圈装置的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的外表面，使所述铸件的外表面为熔体状态，增大所述雾化器水枪的水流量，使所述铸件的心部凝固；

S5：关闭所述感应线圈装置，再次增大雾化器水枪的水流量，使所述铸件的外表面凝固，之后关闭所述雾化器水枪、所述驱动装置和所述线圈；

S6：最后取出铸件。

所述涂料中包括石墨粉，涂料喷涂厚度为(2±0.5)mm；

在所述步骤S2中，所述铸型的预热温度为400～500℃；

在所述步骤S41中，所述感应线圈装置的频率为50Hz，加热时间为3～5min，此加热温度使铸件的温度达到1300～1400℃；

在所述步骤S42中，所述感应线圈装置的频率为1～5KHz，加热时间为2～3min，此加热温度使铸件的心部温度达到1200～1300℃，所述雾化器水枪的流量为2～3L/s；

在所述步骤S43中，所述感应线圈装置的频率为5～10KHz，加热时间为2～3min，此加热温度使铸件的外表面温度达到1000～1200℃，所述雾化器水枪的流量为3～5.5L/s；

在所述步骤S5中，所述雾化器水枪的流量为5.5～7L/s，在铸型内温度为90～110℃时，关闭所述雾化器水枪、所述驱动装置和所述线圈。

较现有技术相比，

本发明具有以下优点：

1、通过施加变频交变电流改变磁场的透入深度，逐层加热保温铸型内液态金属，结合铸件内表面用不同流量的雾化水汽冷却，可实现由内而外的顺序凝固；同时，感应线圈的加热保温效果，可控制铸件内部所需流动部分一直保持熔体状态，使得凝固时间、凝固部分精准可控，因此可消除残余应力，晶粒细化更彻底，使得凝固组织更均匀、更致密；

2、对离心铸造同时施加交流电流及静磁场的复合场，使得导电熔体穿过磁场产生的洛伦兹力产生电磁搅拌的效果，其引起的液态金属的强迫流动会引起柱状晶向等轴晶的转变，提高等轴晶比例并细化凝固组织，也可抑制凝固过程中的宏观偏析；同时，当交流电频率较低时，静磁场与交流电流相互作用将在熔体全域生成一往复振荡力，激发熔体震荡；当交流电频率较高时，由于集肤效应的存在，该复合场在熔体的集肤层内生成高频电磁力，进而形成高强度电磁超声波向熔体内部传播，会对熔体中的流场和温度场等产生较大影响，从而影响晶核的形成和长大，最终改变凝固组织；

3、抛弃以往在铸型外通入工业用水，实现从外向内的凝固顺序，而采用雾化汽水喷洒铸件内表面制冷的冷却方式；雾化汽水遇热更易蒸发，蒸发吸热并使周围物体迅速冷却，冷却效率高且耗水量小，制冷效果好；同时，避免铸型多次使用中频繁直接遇水激冷，产生内部裂纹，增加铸型使用寿命。

基于上述理由本发明可在离心铸造等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1和2中一种离心铸造装置结构示意图。

图2为本发明实施例1和2中感应线圈装置结构示意图。

图3为本发明实施例1和2中浇注设备结构示意图。

图4为本发明实施例和2中防护罩结构示意图。

图5为本发明实施例2中一种离心铸造装置工作流程图。

图中：1、底板，2、从动托辊，3、定子，4、线圈，5、感应线圈装置，6、铸型，7、主动托轮，8、雾化器水枪，9、第二联轴器，10、轴承座，11、第一联轴器，12、电机，13、感应线圈，14、端板，15、浇注小车，16、浇包，17防护罩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1～4所示，一种离心铸造装置，包括主动托辊7和从动托辊2，所述主动托辊7连接有驱动所述主动托辊7转动的驱动机构，所述主动托辊7和所述从动托辊2之间托有铸型6，所述铸型6在所述主动托辊7和所述从动托辊2的带动下，沿其轴线转动，所述铸型6的上方设有定子3，定子3外缠绕有线圈4，且所述线圈4的轴线与所述铸型6的轴线垂直，所述线圈6连接有直流电源；所述铸型6与所述定子3之间具有感应线圈装置5，且所述感应线圈装置5与所述铸型6和所述定子3之间均具有间隙；

所述定子3和所述线圈4用于产生静磁场；

所述感应线圈装置5连接有交流电源，所述感应线圈装置5用于加热所述铸型6，且用于形成交变磁场，所述交变磁场与所述静磁场复合为复合磁场；

所述铸型6内设有轴线与所述铸型6的轴线重合的雾化器水枪8，且所述雾化器水枪8的侧壁上设有多个喷口，所述雾化器水枪8用于向所述铸型6内喷射雾化汽水。

所述主动托辊7、所述从动托辊2和所述铸型6安装在底板1上，且所述底板1所在平面在所述主动托辊7与所述从动托辊2的排列方向上与所述水平面具有3～5°夹角，能够保证浇注过程中金属熔体的轴向流动。

所述感应线圈装置5包括两排相对设置的感应线圈组，所述感应线圈组沿所述铸型的轴向方向排列，每排感应线圈组均包括多个感应线圈13，所述感应线圈13呈U形，且所述感应线圈13的整体呈与所述铸型6相匹配的弧形，相临两个所述感应线圈13之间具有空隙。感应线圈13的两个支端竖直向上延伸与交流电源连接。在不影响铸型6转动的前提下，为保证热效率，应尽量使感应线圈5靠近铸型6，同时，感应线圈5应由导电性好、耐热性强的材料制成；

所述驱动机构包括电机12，所述电机12的输出端通过第一联轴器11与连接轴的一端连接，且所述连接轴通过轴承座10支撑，所述连接轴的另一端通过第二联轴器9与所述主动托辊7连接，所述电机12、所述连接轴、所述主动托辊7同轴设置，所述主动托辊7的轴心与所述铸型6的轴心的连线和所述从动托辊2的轴线与所述铸型6的轴心的连线的夹角为120°。主动托轮轴7、从动托辊2与铸型6的夹角要适宜；夹角过大，易引起铸型6离心铸造过程中的异样震动，甚至有铸型6甩出的危险，夹角过小，装置之间的传动效果减弱，甚至铸型6与主动托轮轴7、从动托辊2之间产生相对转动，因此本实施方式采用120°。主动托辊7可以采用一体式，使其具有更好的对中性，保证传动的稳定。

所述第一联轴器11采用弹性柱销连轴器，所述第二联轴器9为弹性柱销齿式连轴器，此种联轴器承载能力大，补偿两轴相对位移性能好。

所述铸型6由21CrMo10合金钢制成，具有良好的韧性，及优良的阻止热裂纹形成特性，所述铸型6的内部两端分别安装有环形挡板14，环形挡板14与铸型6之间用钢楔连接。环形挡板14能够起到防止铸造液飞溅的效果。

所述轴承座10的内腔为空腔结构，且通入冷却水，空腔结构便于通入冷却水带走多余热量，起到冷却降温的作用；。

所述定子3由迭压而成的软铁片或硅钢片制成，且所述定子3与所述感应线圈装置5之间采用隔热材料隔开。

离心铸造装置整体设置在保护罩17内，且所述感应线圈装置5通过支架与保护罩17固定。

铸型6的轴向长为1000～2000mm，铸型6外径为500～800mm，铸件厚为30～40mm，而铸型6的壁厚应控制在铸件壁厚的3倍左右。

实施例2

如图1～5所示，在实施例1的基础上，本发明还提供了一种离心铸造装置的使用方法，本具体实施例中，铸造不锈钢空心管坯，铸型6轴向长定为1500mm，铸型6外径为600mm，铸件厚为30mm，铸型6壁厚为90mm。

方法包括：

S1：对所述铸型6的内壁进行涂料喷涂；涂料的基本组成材料为：悬浮剂：膨润土；黏结剂：硅溶胶；骨料：石墨粉；溶剂：水等；涂料喷涂厚度为(2±0.5)mm；

S2：打开所述驱动机构，所述铸型6转动，感应线圈装置5对所述铸型6进行预热，使所述涂料烘干；感应线圈装置5的电源电流参数选择A3高频(5～10KHz)及B1低功率(10～50KVA)，铸型预热温度为400～500℃，并长时间保温直至涂料完全烘干；

S3：所述线圈4工作，开启静磁场，采用浇注设备向铸型内浇铸，浇注设备包括浇注小车15和浇包16等结构；由于进入铸型6的金属液会沿浇注点两侧轴向流动，为保证金属液充型，防止金属液飞溅的危险，如图3所示，浇注小车15的浇入口应保持在铸型6轴向1/4处，同时，铸型6的旋转轴线与水平线交角为3-5°，且金属液在铸型中螺旋前进切割静磁场磁感线产生的洛伦兹力均会保证浇注过程中金属熔体的轴向流动；

具体地，可分为：

S31：确定加工余量。由于粗坯不能直接使用，需进行后续机械加工，故需确定铸件的加工余量。参考表1，确定加工余量为外表面8mm，内表面10mm，端面20mm。

表1离心铸钢件加工余量(单位：mm)

S32：确定金属液浇注量。采用质量定量法，起吊浇包16的天车下装有电子起重机秤，电子起重机秤指示浇包16与金属液的质量，浇注过程中，起重机秤示数的减少量为浇注入铸型的熔体质量；

S33：确定浇注温度。普通离心铸造的浇注温度较普通重力浇注的浇注温度低5～10℃，故确定浇注温度为1400-1500℃。

S4：调整所述感应线圈装置5的频率和其所产生的加热温度，使复合磁场透入铸件的深度逐级递减，使加热温度逐级递减，采用所述雾化器水枪8对铸件进行冷却，且所述雾化器水枪8的流量逐级增大，使铸件由内至外逐级冷却；具体的可分为：

S41：在浇铸开始时，调整所述感应线圈装置5的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的内表面，且使所述铸件为熔体状态；

将感应线圈装置5的电流参数调整为A1工频(50Hz)及B4高功率(150～200KVA)，此加热温度使铸件的温度达到1300～1400℃；确保透入层深度可达铸件内表面；最初进入铸6型中的金属液由于惯性的作用，其旋转角速度比铸型6本身旋转角速度小，所以金属液与铸型6之间便出现了相对运动，这种相对运动会持续几十秒甚至几分钟，感应加热的热效应会使该过程中熔体保持液态；同时，液态熔体不断切割磁感线产生洛伦兹力与熔体内部的黏滞力共同作用产生电磁搅拌的作用，以及由于集肤效应的存在，频率较高的交流电与静磁场组成的复合场在熔体的集肤层内生成高频电磁力，进而形成高强度电磁超声波向熔体内部传播，会对熔体中的流场和温度场等产生较大影响，从而影响晶核的形成和长大；该加热过程可持续3-5分钟；

S42：调整所述感应线圈装置5的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的心部，使所述铸件的心部和外表面均为熔体状态，之后开启所述雾化器水枪8，使所述铸件的内表面凝固；将感应线圈装置5的电流参数调整为A2中频(1～5KHz)及B3中功率(100～150KVA)，此加热温度使铸件的心部温度达到1200～1300℃；此加热过程可持续2-3分钟，之后开启雾化器水枪8，水流量为C1小流量(2～3L/s)，确保使铸件内表面开始凝固；

S43：调整所述感应线圈装置5的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的外表面，使所述铸件的外表面为熔体状态，增大所述雾化器水枪8的水流量，使所述铸件的心部凝固；将感应线圈装置5的电流参数调整为A3高频(5～10KHz)及B2中低功率(50～100KVA)，此加热温度使铸件的外表面温度达到1000～1200℃，确保透入层深度可达铸件外表面；此加热过程可持续2-3分钟，之后可调整雾化器水枪8水流量为C2中流量(3～5.5L/s)，此时，由于水冷作用，铸件心部液流遇上内表面结晶层会析出小晶粒，而当交流电频率较低时，静磁场与交流电流相互作用将在熔体全域生成一往复振荡力，激发熔体震荡，析出的晶粒由于电磁震荡不断细化，其可能沉积到结晶层生长中的晶体上，生成细致的等轴晶；

S5：关闭所述感应线圈装置5，再次增大雾化器水枪8的水流量，水流量为C3大流量(5.5～7L/s)，使所述铸件的外表面凝固，在铸型内温度为90～110℃时，之后关闭所述雾化器水枪8、所述驱动装置和所述线圈4；

S6：最后取出铸件，进行机械加工。

在所述步骤S2中，所述铸型的预热温度为400～500℃；

在所述步骤S41中，所述感应线圈装置的频率为50Hz，加热时间为3～5min，此加热温度使铸件的温度达到1300～1400℃；

在所述步骤S42中，所述感应线圈装置的频率为1～5KHz，加热时间为2～3min，此加热温度使铸件的心部温度达到1200～1300℃，所述雾化器水枪的流量为2～3L/s；

在所述步骤S43中，所述感应线圈装置的频率为5～10KHz，加热时间为2～3min，此加热温度使铸件的外表面温度达到1000～1200℃，所述雾化器水枪的流量为3～5.5L/s；

在所述步骤S5中，所述雾化器水枪的流量为5.5～7L/s，在铸型内温度为90～110℃时，关闭所述雾化器水枪、所述驱动装置和所述线圈。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种离心铸造装置，包括主动托辊和从动托辊，所述主动托辊连接有驱动所述主动托辊转动的驱动机构，所述主动托辊和所述从动托辊之间托有铸型，所述铸型在所述主动托辊和所述从动托辊的带动下，沿其轴线转动，其特征在于，所述铸型的上方设有定子，定子外缠绕有线圈，且所述线圈的轴线与所述铸型的轴线垂直，所述线圈连接有直流电源；所述铸型与所述定子之间具有感应线圈装置，且所述感应线圈装置与所述铸型和所述定子之间均具有间隙；

所述定子和所述线圈用于产生静磁场；

所述感应线圈装置连接有交流电源，所述感应线圈装置用于加热所述铸型，且用于形成交变磁场，所述交变磁场与所述静磁场复合为复合磁场；

所述铸型内设有轴线与所述铸型的轴线重合的雾化器水枪，且所述雾化器水枪的侧壁上设有多个喷口，所述雾化器水枪用于向所述铸型内喷射雾化汽水。

2.根据权利要求1所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述感应线圈装置包括两排相对设置的感应线圈组，所述感应线圈组沿所述铸型的轴向方向排列，每排感应线圈组均包括多个感应线圈，所述感应线圈呈U形，且所述感应线圈的整体呈与所述铸型相匹配的弧形，相临两个所述感应线圈之间具有空隙。

3.根据权利要求1所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机，所述电机的输出端通过第一联轴器与连接轴的一端连接，且所述连接轴通过轴承座支撑，所述连接轴的另一端通过第二联轴器与所述主动托辊连接，所述电机、所述连接轴、所述主动托辊同轴设置，所述主动托辊的轴心与所述铸型的轴心的连线和所述从动托辊的轴线与所述铸型的轴心的连线的夹角为120°。

4.根据权利要求3所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述第一联轴器采用弹性柱销连轴器，所述第二联轴器为弹性柱销齿式连轴器。

5.根据权利要求1所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述铸型由21CrMo10合金钢制成，所述铸型的内部两端分别安装有环形挡板。

6.根据权利要求3所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述轴承座的内腔为空腔结构，且通入冷却水。

7.根据权利要求1所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述定子由迭压而成的软铁片或硅钢片制成，且所述定子与所述感应线圈装置之间采用隔热材料隔开。

8.根据权利要求1所述的一种离心铸造装置，其特征在于，所述主动托辊、所述从动托辊和所述铸型安装在底板上，且所述底板所在平面在所述主动托辊与所述从动托辊的排列方向上与所述水平面具有3～5°夹角。

9.根据权利要求1～8任一权利要求所述的一种离心铸造装置的使用方法，其特征在于，包括：

S1：对所述铸型的内壁进行涂料喷涂；

S2：打开所述驱动机构，所述铸型转动，感应线圈装置对所述铸型进行预热，使所述涂料烘干；

S3：所述线圈工作，开启静磁场，开始浇铸；

S4：调整所述感应线圈装置的频率和其所产生的加热温度，使复合磁场透入铸件的深度逐级递减，使加热温度逐级递减，采用所述雾化器水枪对铸件进行冷却，且所述雾化器水枪的流量逐级增大，使铸件由内至外逐级冷却；

S41：在浇铸开始时，调整所述感应线圈装置的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的内表面，且使所述铸件为熔体状态；

S42：调整所述感应线圈装置的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的心部，使所述铸件的心部和外表面均为熔体状态，之后开启所述雾化器水枪，使所述铸件的内表面凝固；

S43：调整所述感应线圈装置的频率和加热温度，使所述复合磁场透入至所述铸件的外表面，使所述铸件的外表面为熔体状态，增大所述雾化器水枪的水流量，使所述铸件的心部凝固；

S5：关闭所述感应线圈装置，再次增大雾化器水枪的水流量，使所述铸件的外表面凝固，之后关闭所述雾化器水枪、所述驱动装置和所述线圈；

S6：最后取出铸件。

10.根据权利要求9所述的一种离心铸造装置的使用方法，其特征在于，包括：

所述涂料中包括石墨粉，涂料喷涂厚度为(2±0.5)mm；

在所述步骤S2中，所述铸型的预热温度为400～500℃；

在所述步骤S41中，所述感应线圈装置的频率为50Hz，加热时间为3～5min，此加热温度使铸件的温度达到1300～1400℃；

在所述步骤S42中，所述感应线圈装置的频率为1～5KHz，加热时间为2～3min，此加热温度使铸件的心部温度达到1200～1300℃，所述雾化器水枪的流量为2～3L/s；

在所述步骤S43中，所述感应线圈装置的频率为5～10KHz，加热时间为2～3min，此加热温度使铸件的外表面温度达到1000～1200℃，所述雾化器水枪的流量为3～5.5L/s；

在所述步骤S5中，所述雾化器水枪的流量为5.5～7L/s，在铸型内温度为90～110℃时，关闭所述雾化器水枪、所述驱动装置和所述线圈。

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