CN204413085U - 电磁结晶搅拌器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁结晶搅拌器，包括硅钢片、电磁搅拌线圈，硅钢片上均匀安装六个固定柱，硅钢片上在相邻固定柱之间间隔缠绕相同材质、相同数量的电磁搅拌线圈，硅钢片的内侧在与固定柱对应位置处分别设置凸极，每块凸极的顶部固定加强凸极。本实用新型电磁结晶搅拌器结构简单紧凑，磁场利用率高，功率小，使用成本较低，操作简单方便，能有效地改善铸坯的内部组织结构，提高铸坯质量，稳定了连铸操作，广泛应用于圆坯连铸机上。

Description

电磁结晶搅拌器

技术领域

本实用新型涉及一种搅拌器，特别是涉及一种电磁结晶搅拌器。

背景技术

随着连铸技术的发展，人们对铸造质量的要求不断提高，对铸坯的力学性能、铸坯中夹杂物含量、皮下气孔等提出了极为苛刻的条件，这些铸坯广泛应用于汽车面板、家电和船舶等行业，不仅要求具有均匀的成形性能，而且对表面质量提出了较高的要求。在传统的连铸工艺条件下，仅通过熔炼过程的精炼已难以满足当前板坯质量要求，而采用电磁搅拌可以促进熔体中气泡和夹杂物上浮、均匀熔体成分和温度、提高铸坯等轴晶率，板坯质量得到显著改善，连铸结晶器电磁搅拌器已成为某些行业用坯料生产中的必要设备之一。电磁搅拌技术已经成为当前国际上提高钢铁以及铝及其合金性能的常用方法之一，其中，行波磁场电磁搅拌技术越来越受到人们的关注，成为电磁冶金技术的热点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、操作简便、提高铸坯质量的电磁结晶搅拌器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电磁结晶搅拌器，包括硅钢片、电磁搅拌线圈，硅钢片上均匀安装六个固定柱，硅钢片上在相邻固定柱之间间隔缠绕相同材质、相同数量的电磁搅拌线圈。

本实用新型电磁结晶搅拌器，其中所述硅钢片的内侧在与固定柱对应位置处分别设置凸极。

本实用新型电磁结晶搅拌器，其中所述每块凸极的顶部固定加强凸极。

本实用新型电磁结晶搅拌器，其中所述硅钢片为正六边形，六个所述固定柱分别安装在硅钢片的六个角处，电磁搅拌线圈分别缠绕在硅钢片的六个边上。

本实用新型电磁结晶搅拌器，其中所述硅钢片为圆形。

本实用新型电磁结晶搅拌器，其中所述凸极与硅钢片一体制成。

本实用新型电磁结晶搅拌器结构简单紧凑，磁场利用率高，功率小，使用成本较低，操作简单方便，能有效地改善铸坯的内部组织结构，提高铸坯质量。

下面结合附图对本实用新型的电磁结晶搅拌器作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型电磁结晶搅拌器的立体图；

图2为本实用新型电磁结晶搅拌器的使用状态图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型电磁结晶搅拌器包括硅钢片1、电磁搅拌线圈2，硅钢片1上通过螺钉均匀安装六个固定柱3，硅钢片1上在相邻固定柱3之间间隔缠绕相同材质、相同数量的电磁搅拌线圈2，硅钢片1的内侧在与固定柱3对应位置处分别设置凸极4，凸极4与硅钢片1一体制成，每块凸极4的顶部固定加强凸极5，凸极4和加强凸极5的作用是提高磁场利用率，增大搅拌力度。

硅钢片1可设置为正六边形或圆形，图中所示实施例为正六边形，六个固定柱3分别安装在硅钢片1上的每个角处，硅钢片1的每个边上分别缠绕相同材质、相同数量的电磁搅拌线圈2。固定柱3的安装位置可以是硅钢片的顶部或底部，图中所示实施例为安装在硅钢片1的顶部。

如图2所示，使用本实用新型电磁结晶搅拌器时，铸造用结晶器6安装在水箱7中，结晶搅拌器8安装在结晶器6的外部，将硅钢片1上的固定柱3与水箱盖板9焊接或直接插入水箱盖板9上的预留孔内(图中未示出)，通过铆钉10将凸极4和加强凸极5与水箱上板11连接。水箱7内充满一定压力和一定流量的冷却水，既可以为铸造提供合适的冷却源，又可以为电磁搅拌线圈2冷却。

图2中，固定柱3安装在硅钢片1的顶部，因此安装电磁结晶搅拌器时，将固定柱3与水箱盖板9连接。若固定柱安装在硅钢片的底部(图中未示出)，在安装电磁结晶搅拌器时，将固定柱与水箱底板连接即可。

本实用新型结晶电磁搅拌器的原理是：由于硅钢片的每个边上缠绕相同材质、相同数量的电磁搅拌线圈，通电后，利用电流产生强大的变化磁场，穿透多层介质的阻隔，会使金属熔液在硅钢片高度方向的一定范围内产生沿铸棒轴线为圆心的空间旋转运动，从而使铸坯内部的金属熔液产生流动，电磁推力引起的搅拌熔体和铸坯的机理可分解为以下三个过程：

a.将铸坯中的柱状晶捕捉的非金属夹杂物清洗出来，防止其被初期凝壳捕捉；

b.被清洗出来的夹杂物在结晶器中心部的熔液中碰撞、凝聚、长大，易于在铸坯的液相中上浮；

c.夹杂物上浮到弯月面，被熔液面上的保护渣液渣层吸收即从铸坯中除去。

本实用新型电磁结晶搅拌器具有以下优点：

1、能有效地改善铸坯的内部组织结构，减少了夹杂物，减少了铸坯表面纵裂，提高表面质量，减少中心偏析和中心疏松，基本消除中心缩孔和裂纹，大大增加等轴晶率，通过选择搅拌器的安装位置，改变磁场的方向及强度，便能有效调节熔液的搅拌反向及搅拌强度，控制熔液的流动形式和流动速度，均匀了结晶器内熔液的温度分布，抑制了初期凝固坯壳的厚度不均，减少了延迟凝固和坯壳变形，对提高连铸坯质量具有明显作用。因晶粒细化、组织分布均匀、体收缩减少、热裂倾向下降，基体上消除了缩松倾向，因此铸件力学性能大幅度提高。

2、由于电磁搅拌能加速热量的释放，改变熔体的流动方式，可有效的抑制柱状晶生长，使晶粒等轴化，不需加任何晶粒细化剂即可获得细晶粒组织，消除了传统铸造中的柱状晶和粗大树枝晶。改变析出相的形态的同时减少宏观偏析和显微偏析，增加晶核、晶粒、均匀温度，使凝固在较大的体积范围内同时进行细化晶粒效果增强，这在结晶过程中进行搅拌更有意义，电磁搅拌使整炉熔体的化学成分的相对偏差可控制在10％以内，在改善柱状晶、搭桥、针孔、增加等轴晶区，减少成分偏析，减轻或消除中心疏松和中心缩孔等方面的效果非常明显。

3、由于电磁场搅拌具有非接触、分布均匀等特点，减少了污染和不安全因素，特别适用于高温等特殊场合，在熔炼合金与高纯金属时有重要意义。

4、凝固速度加快，生产率提高，工艺周期缩短；凝固收缩小，故成型体尺寸精度高，加工余量小，近净成形。

5、成形合金范围广：非铁合金有铝、镁、锌、锡、铜、镍基合金；铁基合金有不锈钢、低合金钢等；可用于制造金属基复合材料，利用半固态金属的高粘度，使密度差大、固溶度小的金属制成合金，也可有效地使不同材料混合，制成新的复合材料。

6、本实用新型电磁结晶搅拌器磁场利用率高，功率小，体积小，结构紧凑，不影响现有铸造盘尺寸结构，一次性投资，使用成本较低，操作简单方便，工人易掌握，稳定了连铸操作，广泛应用于圆坯连铸机上。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电磁结晶搅拌器，其特征在于：包括硅钢片、电磁搅拌线圈，硅钢片上均匀安装六个固定柱，硅钢片上在相邻固定柱之间间隔缠绕相同材质、相同数量的电磁搅拌线圈。

2.根据权利要求1所述的电磁结晶搅拌器，其特征在于：所述硅钢片的内侧在与固定柱对应位置处分别设置凸极。

3.根据权利要求2所述的电磁结晶搅拌器，其特征在于：所述每块凸极的顶部固定加强凸极。

4.根据权利要求2或3所述的电磁结晶搅拌器，其特征在于：所述硅钢片为正六边形，六个所述固定柱分别安装在硅钢片的六个角处，电磁搅拌线圈分别缠绕在硅钢片的六个边上。

5.根据权利要求2或3所述的电磁结晶搅拌器，其特征在于：所述硅钢片为圆形。

6.根据权利要求2或3所述的电磁结晶搅拌器，其特征在于：所述凸极与硅钢片一体制成。