[實用新型]金屬電磁連鑄裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620046944.3
• 申請日: 2006-10-19
• 公開（公告）號: CN200988095Y
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷作勝;任忠鳴;鄧康;鐘云波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: B22D27/02
• 分類號: B22D27/02
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種在結(jié)晶區(qū)域施加調(diào)幅磁場的金屬電磁過鑄裝置，屬金屬連工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

軟接解結(jié)晶器電磁連鑄技術(shù)是一項近年來開發(fā)的金屬連鑄技術(shù)。它通過在結(jié)晶器區(qū)域施加交流電磁場，使該電磁場作用到結(jié)晶器內(nèi)的液態(tài)金屬上，達到使鑄坯的表面及內(nèi)晶相質(zhì)量得到改善的目的。在該技術(shù)中，結(jié)晶器外施加的磁場通常采用的都是幅值恒定的交變磁場，因而作用在結(jié)晶器內(nèi)金屬液的電磁力也是這的。但連鑄過程是一個動態(tài)的過程，特別是在結(jié)晶器振動的情況下，動態(tài)過程變得更為明顯且呈周期性。要較好地控制連鑄過程，幅值恒定的電磁場已不能滿足新技術(shù)的要求。因此，對原有的金屬電磁連鑄裝置進行改進和革新是科技工作者面臨的新任務(wù)新課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種新穎的金屬電磁過鑄裝置，以達到金屬鑄坯獲得優(yōu)良晶相組織的效果。

本實用新型一種金屬電磁連鑄裝置，主要包括有金屬液中間包、進液口、結(jié)晶器、具有冷卻水進口和出口、感應(yīng)線圈、二次冷卻水噴嘴、拉錠桿和振動裝置，其特征在于：作為主體的結(jié)晶器，其上部設(shè)有一金屬液中間包，通過進液口與結(jié)晶器相連；結(jié)晶器的周圍，設(shè)置有感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈置于設(shè)有結(jié)晶器冷卻水進口和出口的夾套殼體內(nèi)；在結(jié)晶器的中部位置還設(shè)有二次冷卻水圓嘴，以加快液態(tài)金屬的凝固；在結(jié)晶器的下部設(shè)有拉錠桿，通過該拉錠桿將結(jié)晶器內(nèi)的凝固金屬鑄坯拉出；在結(jié)晶器的外面還設(shè)有振動裝置，通過該振動裝置產(chǎn)生的振動使結(jié)晶器內(nèi)的金屬液加快形成結(jié)晶體。

所述的感應(yīng)線圈，其在結(jié)晶器區(qū)域施加的調(diào)幅磁場為正弦波調(diào)幅磁場或方波調(diào)幅磁場或三角波調(diào)幅磁場。

本實用新型的特點是在結(jié)晶器區(qū)域施加一個幅值變化的可調(diào)的電磁場，使作用在過鑄晶器內(nèi)液態(tài)金屬上的電磁力也變化可調(diào)，從而精確地控制過鑄結(jié)晶器內(nèi)液態(tài)金屬的凝固過程。

本實用新型設(shè)計的在結(jié)晶器區(qū)域施加的調(diào)幅磁場，該磁場的幅值是按照一定函數(shù)關(guān)系隨時間變化的，這相當(dāng)于在一高頻磁場上(稱為載波)附加一頻率較低的周期性調(diào)幅波(稱為調(diào)制波)。

調(diào)幅磁場是通過繞制在結(jié)晶器區(qū)域的線圈中通過幅值變化的交流電來產(chǎn)生的，該交流電在教學(xué)形式上可以寫為：

I(t)＝I_max×f(t)×cos(2πft)

式中：t為時間變量；

I_max為最大電流；

f為上述載波頻率；

f(t)為上述調(diào)制波函數(shù)，其可以是周期性函數(shù)，形式上可寫作f(t)×cos(2πf₁t)

本實用新型的優(yōu)點是：用于在結(jié)晶器外的線圈中通以上述幅值變化的電流，因此，在結(jié)晶器內(nèi)金屬液中感應(yīng)產(chǎn)生的電磁力其大小也是變化的，這樣可以用來控制連鑄過程，如初始金屬液凝固鑄坯殼的階段，可改善鑄坯中晶體組織的質(zhì)量。另外，該種調(diào)幅交變電流方式也易于實現(xiàn)自動化控制。

附圖說明

圖1是本實用新型金屬電磁連鑄裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中線圈在電流所產(chǎn)生的正弦波調(diào)幅磁場或方法調(diào)幅磁場或三角波調(diào)幅磁場的示例圖。

具體實施方式

現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施例敘述于后。

實施例1

參見圖1，本實施例中的金屬電磁連鑄裝置，主要包括有金屬液中間包1、進液口2、結(jié)晶器3、結(jié)晶器冷卻水進口4和出口5、感應(yīng)線圈6、二次冷卻水噴嘴7、拉錠桿9和振動裝置10；作為主體的結(jié)晶器3其上部設(shè)有一金屬液中間包1，通過進液口2與結(jié)晶器3相連；結(jié)晶器3的周圍設(shè)置有感應(yīng)線圈6，感應(yīng)線圈6置于設(shè)有結(jié)晶器冷卻水進口4和出口5的夾套殼體內(nèi)；在結(jié)晶器3的中部位置還設(shè)有二次冷卻水圓嘴7，以加快液態(tài)金屬的凝固；在結(jié)晶器3的下部設(shè)有拉錠桿9，通過該拉錠桿9將結(jié)晶器3內(nèi)的凝固金屬鑄坯8拉出；在結(jié)晶器3的外面還設(shè)有振動裝置10，通過該振動裝置10產(chǎn)生的振動使結(jié)晶器內(nèi)的金屬液加快形成結(jié)晶體。

參見圖2，本實施例中的感應(yīng)線圈6，其在結(jié)晶器區(qū)域施加的調(diào)幅磁場，可以為正弦波調(diào)幅磁場11的形式，也可以為三角波調(diào)幅磁場12的形式，也可以為三角波調(diào)幅磁場13的形式。

本實施例中，具體操作過程簡述如下：

利用本裝置在連鑄過程中，澆注的金屬(可以是鋼、銅、鋁、鎂、鋅等)通過中間包1經(jīng)進液口2進入結(jié)晶器3中，在該處受到線圈6中提供的電磁場變化的電磁力的作用，并同時受冷卻水的冷卻作用，金屬液被冷卻凝固，并受到振動裝置10的振動作用形成較好的晶相構(gòu)組織；鑄坯8通過拉錠桿9不斷拉出結(jié)晶器3，形成連鑄過程。