一种带电磁搅拌装置的熔炼炉

摘要

一种带电磁搅拌装置的熔炼炉，主要包括上熔池、下熔池和两组电磁搅拌机组，每组分别由三个相同的电磁搅拌机构组成；电磁搅拌机构包括液压缸、线圈、导磁体、连接架和底盘；上熔池和下熔池通过两个左右对称的连通管相连；两组电磁搅拌机组分别安装在两个连通管处。本发明通过导磁体的阵列分布，保证通管均在磁场的包围之下，使多种金属液混合均匀；通过液压缸控制活塞杆带动电磁搅拌组中的三个电磁搅拌机构依次交替上下摆动，实时地改变电磁搅拌机组作用处连通管位置周围的磁场分布，实现金属液不规则运动，保证多种金属液混合均匀。

权利要求

1.一种带电磁搅拌装置的熔炼炉，其特征在于：一种带电磁搅拌装置的熔炼炉，包括上熔池、下熔池、第一电磁搅拌机组和第二电磁搅拌机组；上熔池和下熔池通过第一连通管和第二连通管连接，第一连通管和第二连通管呈左右对称；在下熔池右端面的中间位置设有出液口；第一电磁搅拌机组安装在第一连通管处；第二电磁搅拌机组安装在第二连通管处；

所述第一电磁搅拌机组包括第一电磁搅拌机构、第二电磁搅拌机构和第三电磁搅拌机构；所述第二电磁搅拌机组包括第四电磁搅拌机构、第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构；

所述第一电磁搅拌机构包括液压缸、线圈、导磁体、连接架和底盘，液压缸安装固定在下熔池的上端面上，通过活塞杆连接底盘，连接架A面安装固定在底盘上，线圈缠绕在连接架的架体上；

所述导磁体为呈弧形结构且其投影为矩形，其凸面端安装固定在连接架B面；所述第二电磁搅拌机构、第三电磁搅拌机构、第四电磁搅拌机构、第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构的组成部件及各部件的装配关系与第一电磁搅拌机构相同；

所述第一电磁搅拌机构、第二电磁搅拌机构和第三电磁搅拌机构等间距环绕第一连通管安装；所述第一电磁搅拌机构中导磁体的凹面端朝向第一连通管，且所述第四电磁搅拌机构的导磁体的中心线与第一连通管轴线的夹角为30度；所述第二电磁搅拌机构和第三电磁搅拌机构的安装方式与所述第一电磁搅拌机构的安装方式相同；

所述第四电磁搅拌机构、第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构等间距环绕第而连通管安装；所述第四电磁搅拌机构中导磁体的凹面端朝向第二连通管，且所述导磁体的中心线与第二连通管轴线的夹角为30度；所述第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构的安装方式与所述第四电磁搅拌机构的安装方式相同。

2.根据权利要求1所述的一种带电磁搅拌装置的熔炼炉，其特征在于：所述第一电磁搅拌机构的导磁体为圆筒体沿垂直于轴线的截面和垂直于轴线的截面相截的局部圆筒体。

说明书

一种带电磁搅拌装置的熔炼炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种熔炼炉，尤其涉及一种带电磁搅拌装置的熔炼炉。

背景技术

[0002] 熔炼，是将金属材料及其它辅助材料投入加热炉熔化并调质，在高温(1300～1600K)炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。它是铸造生产工艺之一，也是金属加工生产中非常重要的一道工序。

[0003] 搅拌是熔炼炉工艺的关键一环。其目的是使合金成分均匀分布和熔体温度趋于一致。当炉料熔化后，要进行必要的搅拌，使熔池内各处的温度均匀升高，同时也有利于快速熔化。搅拌还可以降低局部过热的现象。传统的熔炼炉搅拌采用人工进行，在搅拌时工人将熔炼炉炉门打开，通过一个铁制的搅拌铲，探入炉内，进行人工搅拌。这种铁制的搅拌工具直接与金属液接触，会造成熔体中含铁量的增加，同时在搅拌铲上容易粘结一些有机物和水分，会在熔体中产生反应，生成氢离子等有害元素，严重影响产品质量。由于受炉门和搅拌工具的限制，搅拌区域小，造成搅拌不均匀，不易达到合金成分的均匀性，使得能耗增加，产品质量和生产率均较低。

[0004] 电磁搅拌是一种非接触式搅拌，搅拌过程会加速热量的释放，使在较大的体积范围内析出氢气和通过液体的流动带出细微夹渣的效果增强，并且通过电磁搅拌使整炉熔体内物料的化学成分的均匀性有明显改善，对均值、辅助除气、除渣非常有利。在熔炼炉生产中使用电磁搅拌器对金属液进行搅拌，可使熔体温度成分迅速均匀，从而缩短熔炼时间，提高产品质量，大幅度降低生产成本，对提高技术经济指标意义重大。

发明内容

[0005] 本发明克服了现有技术中的缺点，目的在于在提供一种带电磁搅拌装置的熔炼炉。

[0006] 为了解决上述存在的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种带电磁搅拌装置的熔炼炉，包括上熔池、下熔池、第一电磁搅拌机组和第二电磁搅拌机组；上熔池和下熔池通过第一连通管和第二连通管连接，第一连通管和第二连通管呈左右对称；在下熔池右端面的中间位置设有出液口；第一电磁搅拌机组安装在第一连通管处；第二电磁搅拌机组安装在第二连通管处；

[0008] 所述第一电磁搅拌机组包括第一电磁搅拌机构、第二电磁搅拌机构和第三电磁搅拌机构；所述第二电磁搅拌机组包括第四电磁搅拌机构、第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构；

[0009] 所述第一电磁搅拌机构包括液压缸、线圈、导磁体、连接架和底盘，液压缸安装固定在下熔池的上端面上，通过活塞杆连接底盘，连接架A面安装固定在底盘上，线圈缠绕在连接架的架体上；

[0010] 所述导磁体为呈弧形结构且其投影为矩形，其凸面端安装固定在连接架B面；所述第二电磁搅拌机构、第三电磁搅拌机构、第四电磁搅拌机构、第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构的组成部件及各部件的装配关系与第一电磁搅拌机构相同；

[0011] 所述第一电磁搅拌机构、第二电磁搅拌机构和第三电磁搅拌机构等间距环绕第一连通管安装；所述第一电磁搅拌机构中导磁体的凹面端朝向第一连通管，且所述导磁体的中心线与第一连通管轴线的夹角为30度；所述第二电磁搅拌机构和第三电磁搅拌机构的安装方式与所述第一电磁搅拌机构的安装方式相同；

[0012] 所述第四电磁搅拌机构、第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构等间距环绕第而连通管安装；所述第四电磁搅拌机构中导磁体的凹面端朝向第二连通管，且所述第四电磁搅拌机构的导磁体的中心线与第二连通管轴线的夹角为30度；所述第五电磁搅拌机构和第六电磁搅拌机构的安装方式与所述第四电磁搅拌机构的安装方式相同。

[0013] 本发明通过使用导磁体，将线圈产生的磁场聚集在两个连通管的周围，而且通过导磁体中心线与连通管轴线的夹角呈30度的安装方式，改变了线圈产生磁场的分布，改变了第一、二连通管内金属液的受力方向，从而改变了第一、二连通管内金属液的旋转运动，使第一、二连通管内的两种或多种金属液混合均匀。保证第一、二连通管中对应高度范围内的金属液均能被导磁体所包围，这样根据电磁感应定律，线圈通电状态下产生磁场，从而保证对应盖度范围内的金属液均被磁场包围。

[0014] 本发明的工作过程大致如下：当两种或两种以上的金属在上熔池中熔化流经两个连通管时，分别给第一～第六电磁搅拌机构中的六个线圈通电，并使每组中的三个液压缸按照顺时针方向依次交替工作。在液压缸的作用下，每组中的导磁体将按照顺时针方向依次交替沿连通管上下运动，这样能够实时的改变连通管周围的磁场分布，打乱导磁体作用位置处连通管内金属液的运动规律，让其实时的不规则运动，从而保证两种或多种金属液混合均匀。混合均匀的金属液流向下熔池后经过出液口流出进入下道工序使用。混合金属液在流下的过程中，分别经过两组电磁搅拌装置搅拌，从而使各种金属液混合均匀。

[0015] 由于采用上述技术方案，本发明提供的一种带电磁搅拌装置的熔炼炉，与现有技术相比具有这样的有益效果：

[0016] 1、通过导磁体的阵列分布，保证通管均在磁场的包围之下，同时，导磁体的倾斜安装，打破了通管内部金属液的旋转运动，使多种金属液混合均匀。

[0017] 2、通过液压缸控制活塞杆带动电磁搅拌组中的三个电磁搅拌装置依次交替上下摆动，时时的改变电磁搅拌组作用的通管位置周围的磁场分布，实现金属液不规则运动，保证多种金属液混合均匀。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例结构的主视示意图；

[0019] 图2是本发明实施例第一电磁搅拌机组和第二电磁搅拌机组的俯视示意图；

[0020] 图3是本发明实施例中第一电磁搅拌机组俯视放大示意图；

[0021] 图4是本发明实施例中第一电磁搅拌机构连接架的装配示意图。

[0022] 图中：1.下熔池，2.第一电磁搅拌机组，3.第一连通管，4.上熔池，5.第二连通管，6.第二电磁搅拌机组，7.出液口，21.第一电磁搅拌机构，22.第二电磁搅拌机构，23.第三电磁搅拌机构，61.第四电磁搅拌机构，62.第五电磁搅拌机构，63.第六电磁搅拌机构，2101.液压缸，2102.连接架，2103.线圈，2104.底盘，2105.导磁体，2102-1.连接架A面，2102-2.连接架B面。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

[0024] 本发明一种带电磁搅拌装置的熔炼炉的一个实施例，如图1-3所示，包括上熔池6、下熔池1、第一电磁搅拌机组和第二电磁搅拌机组；上熔池4和下熔池1通过第一连通管3和第二连通管5连接，第一连通管3和第二连通管5呈左右对称；在下熔池1右端面的中间位置设有出液口7；第一电磁搅拌机组2安装在第一连通管3处；第二电磁搅拌机组6安装在第二连通管5处；

[0025] 如图2所示，所述第一电磁搅拌机组2包括第一电磁搅拌机构21、第二电磁搅拌机构22和第三电磁搅拌机构23；所述第二电磁搅拌机组6包括第四电磁搅拌机构61、第五电磁搅拌机构62和第六电磁搅拌机构63；

[0026] 如图3-4所示，所述第一电磁搅拌机构21包括液压缸2101、线圈2103、导磁体2105、连接架2102和底盘2104，液压缸2101安装固定在下熔池1的上端面上，通过活塞杆连接底盘2104，如图3所示，连接架A面2102-1安装固定在底盘2104上，线圈2103缠绕在连接架2102的架体上；所述导磁体2105为呈弧形结构且其投影为矩形，所述导磁体2105为圆筒体沿垂直于轴线的截面和垂直于轴线的截面相截的局部圆筒体，其凸面端安装固定在连接架B面
2102-2；

[0027] 所述第二电磁搅拌机构22、第三电磁搅拌机构23、第四电磁搅拌机构61、第五电磁搅拌机构62和第六电磁搅拌机构63的组成部件及各部件的装配关系与第一电磁搅拌机构21相同；

[0028] 所述第一电磁搅拌机构21、第二电磁搅拌机构22和第三电磁搅拌机构23等间距环绕第一连通管3安装；所述第一电磁搅拌机构21中导磁体2105的凹面端朝向第一连通管3，且所述导磁体2105的中心线与第一连通管3轴线的夹角为30度；所述第二电磁搅拌机构22和第三电磁搅拌机构23的安装方式与所述第一电磁搅拌机构21的安装方式相同；

[0029] 所述第四电磁搅拌机构61、第五电磁搅拌机构62和第六电磁搅拌机构63等间距环绕第二连通管5安装；所述第四电磁搅拌机构61中导磁体的凹面端朝向第二连通管5，且所述第四电磁搅拌机构61的导磁体的中心线与第二连通管5轴线的夹角为30度；所述第五电磁搅拌机构62和第六电磁搅拌机构63的安装方式与所述第四电磁搅拌机构61的安装方式相同。

[0030] 以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。