CN115533056A - 一种真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备，涉及合金铸造技术领域。真空电磁搅拌垂直连铸方法主要使熔炼腔室内保持真空条件，对原材料进行熔炼获得金属熔体；利用电磁搅拌对熔炼腔室内的金属熔体进行搅拌；停止搅拌，利用熔炼腔室内的金属熔体进行连续铸造。真空电磁搅拌垂直连铸设备包括：熔炼腔室的底部具有流道；真空装置用于使熔炼腔室保持真空条件；电磁搅拌器用于对熔炼腔室内的金属熔体进行搅拌；结晶器通过流道与熔炼腔室内部连通；引锭装置设置于结晶器下方；塞杆能够移动以封闭或开启流道。真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备能够使熔体深度净化并连铸成连铸坯，减少连铸坯的缺陷，保证产品的综合性能和成品率。

Description

一种真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备

技术领域

本申请涉及合金铸造技术领域，具体而言，涉及一种真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备。

背景技术

电磁搅拌技术应用于连铸生产中始于20世纪60年代末，后得到迅速发展。将电磁搅拌技术应用于连铸中，可以细化连铸坯晶粒，增加等轴晶数量，净化金属熔体，改善合金元素偏析，使元素分布均匀，提高连铸坯表面质量，提高连铸坯力学性能。

目前电磁搅拌技术仅仅应用于铸造成型过程中，电磁搅拌器通常安装在结晶器或连铸坯的外面，而在熔炼、熔体保温时很少施加搅拌技术，使得金属熔体纯净度难以保证，得到的连铸坯表面和内部缺陷较多，造成产品的综合性能不佳，成品率不高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备，能够使熔体深度净化并连铸成连铸坯，减少连铸坯的缺陷，保证产品的综合性能和成品率。

第一方面，本申请实施例提供了一种真空电磁搅拌垂直连铸方法，其包括以下步骤：

将原材料投入熔炼腔室内，使熔炼腔室内保持真空条件，对原材料进行熔炼获得金属熔体；

利用电磁搅拌对熔炼腔室内的金属熔体进行搅拌；

停止搅拌，利用熔炼腔室内的金属熔体进行连续铸造。

在上述实现过程中，本申请先在真空条件下进行熔炼，然后在真空条件下对金属熔体进行搅拌，使熔体中的夹渣上浮并保证熔体本身的纯度，使金属熔体深度净化，解决了金属熔体在常压下净化能力有限的难题，避免了在空气中搅拌时氧化夹杂的产生。最后将真空净化后的金属熔体直接进行连铸成连铸坯，工艺高度简化，同时具备细化晶粒、减少偏析的功能，从而减少连铸坯的缺陷，保证产品的综合性能和成品率。

在一种可能的实现方式中，真空条件为真空度10Pa以下。

在上述实现过程中，在熔炼和搅拌过程中真空度一直处于10Pa以下，这样有利于去除金属熔体内的杂质和气体。

在一种可能的实现方式中，金属熔体达到熔炼温度5-10min后开始电磁搅拌。

在上述实现过程中，金属熔体达到熔炼温度5-10min后，保证原材料完全熔炼形成稳定的金属熔体，再进行电磁搅拌，以便于除去杂质和气体。

在一种可能的实现方式中，电磁搅拌的频率为5-50Hz，电流为10-200A，时间为30-60min。

第二方面，本申请实施例提供了一种真空电磁搅拌垂直连铸设备，其包括：

熔炼腔室，用于对置于内部的原材料进行熔炼，熔炼腔室的底部具有流道；

真空装置，与熔炼腔室连通，用于使熔炼腔室保持真空条件；

电磁搅拌器，位于熔炼腔室外部，用于对熔炼腔室内的金属熔体进行搅拌；

结晶器，设置于熔炼腔室下方，结晶器通过流道与熔炼腔室内部连通；

引锭装置，设置于结晶器下方；

塞杆，插设于熔炼腔室内部，且能够移动以封闭或开启流道。

在上述实现过程中，塞杆移动封闭流道，防止熔炼腔室内的金属熔体流入结晶器，同时利用真空装置和电磁搅拌器形成真空搅拌净化系统，使熔体深度净化，解决了在常压下熔炼，净化能力有限的难题；移动塞杆使熔炼腔室和结晶器连通，金属熔体流入结晶器中进行连铸，在单机上实现净化和连铸双功能，实现了真空搅拌净化与连铸一体化，同时具备细化晶粒、减少偏析的功能。整体设备具有结构简单、低成本的显著优势，从而克服了现有技术中所存在的设备复杂、连铸体杂质多的问题。

在一种可能的实现方式中，熔炼腔室包括配套的壳体和炉盖，以及置于壳体内的坩埚，壳体和坩埚之间填充有耐火材料，壳体外部设置有加热线圈。

在上述实现过程中，熔炼腔室分层设置，便于形成流道并与结晶器连通，而且兼顾部分区域保温效果好、部分区域容易冷却成型的需求；熔炼腔室上下设置，容易投料和安装设置其他部件的需求；加热线圈环绕在外壳外围，便于安装和维修。

在一种可能的实现方式中，坩埚的材质为石墨；和/或，结晶器与坩埚一体成型。

在上述实现过程中，实现坩埚内的熔炼和结晶器的连铸一体化，保证连铸效果。

在一种可能的实现方式中，炉盖上安装有用于往熔炼腔室内投加原材料的加料装置和用于移动塞杆的塞杆移动装置。

在一种可能的实现方式中，熔炼腔室的底部、流道和结晶器的周围设置有一次水冷装置；和/或，结晶器的下方设置有二次水冷装置。

在上述实现过程中，一次水冷装置对熔炼腔室的底部、流道和结晶器周围进行冷却，使金属熔体通过流道进入结晶器冷却凝固成连铸坯；再通过引锭装置往下拉铸锭的过程中，通过二次水冷装置进行二次冷却，保证完成成型。

在一种可能的实现方式中，炉盖上设置有用于检测熔炼腔室内部温度的红外测温仪；和/或，结晶器底部设置有热电偶。

在上述实现过程中，红外测温仪用于检测熔炼腔室内部的温度；热电偶用于测量结晶器温度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种真空电磁搅拌垂直连铸设备的结构示意图；

图2为实施例1的连铸坯的宏观凝固组织图；

图3为实施例4的连铸坯的宏观凝固组织图；

图4为实施例5的连铸坯的宏观凝固组织图；

图5为对比例1的连铸坯的宏观凝固组织图。

图标：1-支架；2-电磁搅拌器；3-加热线圈；4-炉盖；5-真空视察装置；6-塞杆；7-红外测温仪；8-测温支架；9-真空管道接口；10-熔炼腔室；11-壳体；12-坩埚；13-耐火材料；14-金属熔体；15-一次水冷装置；16-结晶器；17-引锭装置；18-连铸坯；19-二次水冷装置；20-热电偶；21-电控柜。

具体实施方式

现有技术中，电磁搅拌技术仅仅应用于铸造过程中，电磁搅拌器通常安装在结晶器或连铸坯末端的外面。在熔炼炉内熔炼、保温时，无法施加搅拌技术使熔体中的夹渣上浮，并且熔炼炉多为大型非真空条件下，使得金属熔体纯净度难以保证。

以上问题导致连铸坯表面和内部缺陷增多，造成产品的综合性能不佳，成品率不高。此外，设备结构复杂，成本高，不易产业化。为了解决上述问题，本申请实施例提供一种真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面对本申请实施例的真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备进行具体说明。

本申请实施例提供一种真空电磁搅拌垂直连铸方法，其包括以下步骤：

S1、将原材料投入熔炼腔室内，使熔炼腔室内保持真空条件，真空条件为真空度10Pa以下，对原材料进行熔炼获得金属熔体。

S2、金属熔体达到熔炼温度5-10min后，开始利用电磁搅拌对熔炼腔室内的金属熔体进行搅拌，电磁搅拌的频率为5-50Hz，可选为10-50Hz，电流为10-200A，可选为130-200A，时间为30-60min。

S3、停止搅拌，利用熔炼腔室内的金属熔体进行连续铸造。

请参看图1，本申请实施例为了实现上述的真空电磁搅拌垂直连铸方法，还提供了一种真空电磁搅拌垂直连铸设备，其包括：

用于对置于内部的原材料进行熔炼的熔炼腔室10，熔炼腔室10的底部具有流道；用于使熔炼腔室10保持真空条件的真空装置，真空装置与熔炼腔室10连通；用于对熔炼腔室10内的金属熔体14进行搅拌的电磁搅拌器2，电磁搅拌器2位于熔炼腔室10外部；设置于熔炼腔室10下方的结晶器16，结晶器16通过流道与熔炼腔室10内部连通；设置于结晶器16下方的引锭装置17；插设于熔炼腔室10内部的塞杆6，塞杆6能够移动以封闭或开启流道；以及水冷系统和电控柜21。

熔炼腔室10安装在支架1上，其中，熔炼腔室10包括配套的壳体11和炉盖4，以及置于壳体11内的坩埚12，壳体11为竖直设置的石英管，炉盖4为不锈钢双层水冷盖子，且位于石英管的顶端；坩埚12的材质为石墨材质且竖直设置，位于石英管的底部，坩埚12内部腔体即为熔炼腔室10，坩埚12的底面中部向下延伸形成流道，塞杆6位于流道正上方，塞杆6的材质为石墨，直径和流道直径一致，可以上下移动，在熔炼之前，塞杆6向下移动塞入流道内以封闭流道，防止金属熔体14流入结晶器16，在连铸的时候，塞杆6向上移动以开启流道，用于使坩埚12内的金属熔体14能够流入结晶器16中进行连铸；壳体11具有侧面和底面，分别对应包裹于坩埚12的侧面和底面，且流道伸出壳体11外，并穿过支架1使结晶器16位于支架1下方便于进行连铸；壳体11和坩埚12之间填充有耐火材料13，耐火材料13为石棉填充物；壳体11外部围绕设置有加热线圈3，电磁搅拌器2环绕在加热线圈3外围，且设置在支架1上，加热线圈3，便于安装和维修。

炉盖4上分布安装有用于视察熔炼腔室10内真空情况的真空视察装置5、用于往熔炼腔室10内投加原材料的加料装置、用于移动塞杆6的塞杆移动装置、用于检测熔炼腔室10内部温度的红外线测温系统，以及真空管道接口9。红外线测温系统包括测温支架8和安装于测温支架8上的红外测温仪7，红外测温仪7的探测端伸入坩埚12内；真空装置为真空泵，设置于壳体11的后方，其通过真空管道、真空波纹管及真空快接卡箍与真空管道接口9连接，从而实现真空泵与坩埚12内部腔体相连通，用于对坩埚12内部腔体抽真空；还可以在真空管道接口9处设置真空计用于监测熔炼腔室10内的真空度。

结晶器16位于坩埚12的流道下方，其通过流道与坩埚12内部腔室相连，结晶器16材质也为石墨，结晶器16与坩埚12一体成型。

水冷系统的具体结构为：壳体11的底面、流道和结晶器16的周围设置有一次水冷装置15，一次水冷装置15可以为围绕流道设置的循环冷却水槽，循环冷却水槽的顶面与壳体11的底面接触，内侧面与流道、结晶器16接触，从而对熔炼腔室10的底部、流道和结晶器16进行一次水冷；结晶器16底部设置有热电偶20，用于测量结晶器16温度。结晶器16的下方设置有二次水冷装置19，二次水冷装置19为环形的循环冷却水槽，在通过引锭装置17往下拉连铸坯18的过程中，从而对穿过的连铸坯18进行二次水冷。

电控柜21设置于支架1旁边，用于连接并控制电磁搅拌器2、加热线圈3、真空泵、阀门等部件，从而使整套设备能够实现自动化或半自动化运行。

具体地，本申请实施例的真空电磁搅拌垂直连铸设备能够在真空及电磁力的共同作用下，制备出杂质含量少、成分均匀、晶粒细小、无铸造缺陷的连铸坯18，真空电磁搅拌垂直连铸的具体步骤为：

步骤1、将原料进行烘干和除去表面杂质后投入至坩埚12内，将坩埚12置于炉体中，将塞杆6下移堵塞流道，防止熔化的金属熔体14流入流道，然后盖上炉盖4进行抽真空，使真空度到10Pa以下；设置熔炼目标温度，开启红外测温仪7测量熔体温度，打开加热线圈3的电源，启动自动控温模式，开始对原料进行熔炼，熔炼过程确保真空度一直处于10Pa以下，这样有利于去除金属熔体14内的杂质和气体，炉盖4及坩埚12口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃。

步骤2、金属熔体14达到熔炼目标温度5-10min稳定后，在电控柜21面板上根据所需要设置好相应的电磁搅拌参数，电磁搅拌的频率为0-50Hz，可选为10-50Hz，电流为0-200A，可选为130-200A，利用电磁搅拌对金属熔体14进行搅拌，电磁搅拌作用时间为30-60min。

步骤3、电磁搅拌结束后，将塞杆6上移，金属熔体14在重力作用下通过流道流入结晶器16，金属熔体14经过结晶器16和一次水冷装置15的冷却作用，在熔体内部形成自上而下的温度梯度；通过结晶器16内的热电偶20测量结晶器16的温度，通过控制冷却水流量将结晶器16的温度控制在目标温度，从而控制熔体内部的温度梯度。

步骤4、结晶器16温度达到目标温度后，开启引锭装置17，此时下方位置的金属熔体14已经凝固，在引锭装置17的牵引力作用下以一定的速度向下移动；引锭装置17开始工作后，打开二次水冷装置19，对已经凝固的金属连铸坯18进行二次水冷，降低温度。

步骤5、当坩埚12内的金属熔体14消耗完毕后，关闭熔炼的加热线圈3电源和引锭装置17，破真空后打开炉盖4，将坩埚12和结晶器16内的残渣清理干净。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种连铸坯18，其采用本申请实施例图1所示的真空电磁搅拌垂直连铸设备制备得到，具体的连铸方法过程如下：

步骤1、将原材料A356铝合金进行烘干和除去表面杂质后投入至坩埚12内，将坩埚12置于炉体中，将塞杆6下移堵塞流道，防止熔化的金属液流入流道，然后盖上炉盖4进行抽真空，使真空度到10Pa以下；设置熔炼目标温度为650℃，开启红外线测温仪测量熔体温度，打开加热线圈3的电源，开始对原材料A356铝合金进行熔炼，熔炼过程确保真空度一直处于10Pa以下，炉盖4及坩埚12口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃。

步骤2、金属熔体14达到熔炼目标温度10min稳定后，在电控柜21面板上根据所需要设置好相应的电磁搅拌参数，电磁搅拌的频率为15HZ，电流为150A，利用电磁搅拌对金属熔体14进行搅拌，电磁搅拌作用时间为30min。

步骤3、电磁搅拌结束后，将塞杆6上移，金属熔体14在重力作用下流入流道进去结晶器16，通过控制冷却水流量将结晶器16的温度控制在600℃。

步骤4、结晶器16温度达到预定温度600℃后，开启引锭装置17，在引锭装置17的牵引力作用下以2mm/min的速度向下移动；引锭装置17开始工作后，打开二次水冷装置19，对已经凝固的金属连铸坯18进行二次水冷，降低温度。

步骤5、当坩埚12内的金属熔体14消耗完毕后，关闭熔炼的加热线圈3电源和引锭装置17，破真空后打开炉盖4，将坩埚12和结晶器16内的残渣清理干净。

本实施例中的熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，电磁搅拌器2的频率为15Hz，电流为150A，搅拌时间为30min时，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.08mL/100g，宏观凝固组织如图2所示。

实施例2

本实施例提供一种连铸坯18，其采用本申请实施例图1所示的真空电磁搅拌垂直连铸设备制备得到，具体的连铸方法过程如下：

本实施例中的熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，电磁搅拌器2的频率为50Hz，电流为150A，搅拌时间为30min时，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.05mL/100g。

实施例3

本实施例提供一种连铸坯18，其采用本申请实施例图1所示的真空电磁搅拌垂直连铸设备制备得到，具体的连铸方法过程如下：

本实施例中的熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，电磁搅拌器2的频率为15Hz，电流为200A，搅拌时间为30min时，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.07mL/100g。

实施例4

本实施例提供一种连铸坯18，其的制备方法与实施例1大致相同，本实施例中的熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，电磁搅拌器2的频率为15Hz，电流为50A，搅拌时间为30min，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.14mL/100g，宏观凝固组织如图3所示。

实施例5

本实施例提供一种连铸坯18，其的制备方法与实施例1大致相同，本实施例中的在熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，电磁搅拌器2的频率为15Hz，电流为100A，搅拌时间为30min时，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.11mL/100g，宏观凝固组织如图4所示。

对比例1

本对比例提供一种连铸坯18，其采用本申请实施例图1所示的真空电磁搅拌垂直连铸设备制备得到，具体的连铸方法过程如下：

步骤1、将原材料A356铝合金进行烘干和除去表面杂质后投入至坩埚12内，将坩埚12置于炉体中，将塞杆6下移堵塞流道，防止熔化的金属熔体14流入流道，然后盖上炉盖4进行抽真空，使真空度到10Pa以下；设置熔炼目标温度为650℃，开启红外线测温仪测量熔体温度，打开加热线圈3的电源，开始对原材料A356铝合金进行熔炼，熔炼过程确保真空度一直处于10Pa以下，炉盖4及坩埚12口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃。

步骤2、金属熔体14达到熔炼目标温度10min稳定后，将塞杆6上移，金属熔体14在重力作用下流入流道进去结晶器16，通过控制冷却水流量将结晶器16的温度控制在目标温度600℃。

步骤3、结晶器16温度达到目标温度600℃后，开启引锭装置17，在引锭装置17的牵引力作用下以2mm/min的速度向下移动；引锭装置17开始工作后，打开二次水冷装置19，对已经凝固的金属连铸坯18进行二次水冷，降低温度。

步骤4、当坩埚12内的金属熔体14消耗完毕后，关闭熔炼的加热线圈3电源和引锭装置17，破真空后打开炉盖4，将坩埚12和结晶器16内的残渣清理干净。

本对比例中的熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，未进行电磁搅拌，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，最后得到的连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.25mL/100g，宏观凝固组织如图5所示。

对比例2

本对比例提供一种连铸坯18，其采用本申请实施例图1所示的真空电磁搅拌垂直连铸设备制备得到，具体的连铸方法过程如下：

步骤1、将原材料A356铝合金进行烘干和除去表面杂质后投入至坩埚12内，将坩埚12置于炉体中，将塞杆6下移堵塞流道，防止熔化的金属熔体14流入流道，然后盖上炉盖4；设置熔炼目标温度为650℃，开启红外线测温仪测量熔体温度，打开加热线圈3的电源，开始对原材料A356铝合金进行熔炼，熔炼过程确保炉盖4及坩埚12口冷却管水流量合格，且水温不高于50℃。

步骤2、金属熔体14达到熔炼目标温度10min稳定后，将塞杆6上移，金属熔体14在重力作用下流入流道进去结晶器16，通过控制冷却水流量将结晶器16的温度控制在目标温度600℃。

步骤3、结晶器16温度达到目标温度600℃后，开启引锭装置17，在引锭装置17的牵引力作用下以2mm/min的速度向下移动；引锭装置17开始工作后，打开二次水冷装置19，对已经凝固的金属连铸坯18进行二次水冷，降低温度。

步骤4、当坩埚12内的金属熔体14消耗完毕后，关闭熔炼的加热线圈3电源和引锭装置17，打开炉盖4，将坩埚12和结晶器16内的残渣清理干净。

本对比例中未创造真空环境，熔炼温度为650℃，结晶器16温度为600℃，连铸速度为2mm/min，电磁搅拌器2的频率为15Hz，电流为150A，搅拌时间为30min时，原材料A356铝合金含氢量为0.26mL/100g，最后得到的连铸坯18A356铝合金的含氢量为0.22mL/100g。

由实施例1、实施例4-5和对比例1可知：

未加电磁搅拌的情况下，整个A356铝合金连铸坯断面的宏观凝固组织分布不均匀，主要由粗大的树枝晶组成，如图5所示；

当电磁搅拌频率为15Hz，电流为50A或100A时，铸锭的宏观凝固组织发生了明显变化，晶粒有所细化，如图3和图4所示；

当电池搅拌频率不变的情况下，随着电流强度增强，细化效果越明显，当电流强度增大到150A的时候，铸锭凝固组织已经达到很好的细化效果，树枝晶基本消失，整个断面由细等轴晶组成，如图2所示。

并且随着电磁搅拌的电流强度增强，连铸坯A356铝合金的含氢量逐渐降低。

综上所述，本申请实施例的真空电磁搅拌垂直连铸方法及设备能够使熔体深度净化并连铸成连铸坯，减少连铸坯的缺陷，保证产品的综合性能和成品率。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空电磁搅拌垂直连铸方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将原材料投入熔炼腔室内，使所述熔炼腔室内保持真空条件，对原材料进行熔炼获得金属熔体；

利用电磁搅拌对所述熔炼腔室内的所述金属熔体进行搅拌；

停止搅拌，利用所述熔炼腔室内的所述金属熔体进行连续铸造。

2.根据权利要求1所述的真空电磁搅拌垂直连铸方法，其特征在于，所述真空条件为真空度10Pa以下。

3.根据权利要求1所述的真空电磁搅拌垂直连铸方法，其特征在于，所述金属熔体达到熔炼温度5-10min后开始电磁搅拌。

4.根据权利要求1所述的真空电磁搅拌垂直连铸方法，其特征在于，所述电磁搅拌的频率为5-50Hz，电流为10-200A，时间为30-60min。

5.一种真空电磁搅拌垂直连铸设备，其特征在于，其包括：

熔炼腔室，用于对置于内部的原材料进行熔炼，所述熔炼腔室的底部具有流道；

真空装置，与所述熔炼腔室连通，用于使熔炼腔室保持真空条件；

电磁搅拌器，位于所述熔炼腔室外部，用于对所述熔炼腔室内的金属熔体进行搅拌；

结晶器，设置于所述熔炼腔室下方，所述结晶器通过所述流道与所述熔炼腔室内部连通；

引锭装置，设置于所述结晶器下方；

塞杆，插设于所述熔炼腔室内部，且能够移动以封闭或开启所述流道。

6.根据权利要求5所述的真空电磁搅拌垂直连铸设备，其特征在于，所述熔炼腔室包括配套的壳体和炉盖，以及置于所述壳体内的坩埚，所述壳体和所述坩埚之间填充有耐火材料，所述壳体外部设置有加热线圈。

7.根据权利要求6所述的真空电磁搅拌垂直连铸设备，其特征在于，所述坩埚的材质为石墨；和/或，所述结晶器与所述坩埚一体成型。

8.根据权利要求6所述的真空电磁搅拌垂直连铸设备，其特征在于，所述炉盖上安装有用于往熔炼腔室内投加原材料的加料装置和用于移动塞杆的塞杆移动装置。

9.根据权利要求5所述的真空电磁搅拌垂直连铸设备，其特征在于，所述熔炼腔室的底部、所述流道和所述结晶器的周围设置有一次水冷装置；和/或，所述结晶器的下方设置有二次水冷装置。

10.根据权利要求6所述的真空电磁搅拌垂直连铸设备，其特征在于，所述炉盖上设置有用于检测所述熔炼腔室内部温度的红外测温仪；和/或，所述结晶器底部设置有热电偶。

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