[發明專利]電磁渦旋驅動力凈化金屬液的方法及裝置

有效

• 申請號: 201710247575.7
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107119192B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 鐘云波;王懷;賀瓊
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C22B9/00
• 分類號: C22B9/00;C22B9/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種電磁渦旋驅動力連續凈化金屬液的方法，其特征在于：使待凈化的金屬液以設定的速度流經設置了多段非金屬夾雜物去除裝置的流槽（1），其特征在于：設置的非金屬夾雜物去除裝置向流槽（1）內部流經的金屬液施加電磁復合場，利用電磁復合場產生的渦旋抽吸力改變金屬液中的非金屬夾雜物（2）的原有運動方向，驅動非金屬夾雜物（2）向流槽（1）中設置的聚渣槽（12）區域遷移，并最終被聚渣槽（12）中的夾雜物過濾裝置（8）收集，在金屬液流槽（1）的一側設置至少一個凸出于流槽（1）側壁的聚渣槽（12），對聚渣槽（12）所在流槽段流動的金屬液施加沿金屬液流槽（1）的橫向衰減的梯度磁場（15），使梯度磁場（15）的磁感應強度峰值位于聚渣槽（12）區域，并對聚渣槽（12）所在流槽（1）段流動的金屬液施加沿金屬液流槽（1）橫向的直流電流（J），使聚渣槽（12）所在流槽（1）段內流動的金屬液處于直流電流（J）和梯度磁場（15）的電磁復合場作用之下，由于非金屬夾雜物（2）為絕緣體，此時沿流槽（1）橫向流動的直流電流（J）在遇到非金屬夾雜物（2）時，直流電流（J）將繞開非金屬夾雜物（2），并從非金屬夾雜物（2）周圍流過，使非金屬夾雜物（2）的前后兩側分別形成接近朝向電流方向的迎電流側（S1）和接近背向電流方向的順電流側（S2），這樣在非金屬夾雜物（2）的迎電流側（S1）和順電流側（S2）就會形成垂直于直流電流（J）的垂直電流分量（J_y），在非金屬夾雜物的迎電流側（S1）和順電流側（S2）所形成的垂直電流分量（J_y）與外加梯度磁場（15）相互作用，產生作用于非金屬夾雜物（2）周圍的金屬液的洛倫茲力（F），從而驅動非金屬夾雜物（2）的前后兩側的金屬液產生方向相反的圓周運動，使金屬液沿圓周運動的洛倫茲力（F）會在非金屬夾雜物（2）前后的金屬液中形成兩個方向相反的微區旋流（13、14），而微區旋流（13、14）的中心處會產生負壓，由于靠近聚渣槽（12）區域所在位置的外加梯度磁場（15）磁感應強度更大，則使得非金屬夾雜物（2）在靠近聚渣槽（12）一側所產生的洛倫茲力（F）更強，使非金屬夾雜物（2）在靠近聚渣槽（12）區域一側的迎電流側（S1）由于旋流產生的負壓強度更大，從而使金屬液中非金屬夾雜物（2）向聚渣槽（12）所在的一側遷移，同時由于非金屬夾雜物（2）原有隨流槽（1）中金屬液縱向流動的存在，進而使進入到聚渣槽（12）中的非金屬夾雜物（2）會繼續沿流槽（1）縱向流動，而最終被設置在聚渣槽（12）頭部的夾雜物過濾裝置（8）所收集，通過在流槽（1）中沿著金屬液的總流向設置多段這樣的電磁復合場非金屬夾雜物去除裝置，對流經流槽（1）中的金屬液進行流程逐級分段地連續凈化，在金屬液離開流槽（1）之前，當金屬液從最后一個聚渣槽（12）區域離開時，使金屬液的純凈度達到凈化標準要求。

2.根據權利要求1所述電磁渦旋驅動力連續凈化金屬液的方法，其特征在于：所述流槽（1）中待凈化的金屬液在流槽（1）中的流動速度在0-2m/min范圍之間變化。

3.根據權利要求1所述的電磁渦旋驅動力連續凈化金屬液的方法，其特征在于：通過上述流槽（1）凈化的金屬液為鋁合金、鈦合金、銅合金或合金鋼的金屬熔體，或者通過上述流槽（1）凈化的金屬液為高溫合金或需要高純凈度金屬材料的其他合金，或為導電金屬、導電的氧化物、鹽類熔體。

4.根據權利要求1所述的電磁渦旋驅動力連續凈化金屬液的方法，其特征在于：當通過直流電源（6）為凈化金屬液施加上述直流電流（J）時，控制電壓在0.01-100V可調，控制電流強度在1-100000A范圍內可調；上述直流電流（J）采用頻率為0.01-10000Hz的脈沖電流，占空比5-100%。