金屬熔液攪拌爐的製作方法
2023-10-18 11:55:19 3
專利名稱：金屬熔液攪拌爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及冶金設備領域，尤其涉及一種金屬熔液攪拌爐。
背景技術：
在冶金領域中，熔化金屬是十分普遍而重要的工藝。熔化後的金屬能夠用於鑄造各種造型的金屬部件。在金屬熔化及鑄造的過程中，金屬熔液的均勻性將決定後續工藝的產品質量。由於金屬的熔點高，密度大，在熔化的輸送時較難達到均勻，會導致部分原料熔化不充分，或者輸送時產生凝結的現象。為了解決這個問題，需要對金屬熔液進行攪拌，以提高金屬熔液的均勻性。現有技術中的攪拌設備通常是利用機械攪拌，即以機械裝置伸入金屬熔液中進行攪拌。機械攪拌由於需要將機械裝置伸入金屬熔液中，容易影響金屬熔液的純度。另一種攪拌手段是真空攪拌，雖然對金屬熔液的純度影響較小，但真空攪拌成本高，且產生的攪拌力不夠。
發明內容
本發明旨在提出一種採用結合採用金屬熔液自身重力和電磁力的攪拌設備。根據本發明的一實施例，提出一種金屬熔液攪拌爐，包括爐體、旋流導入器和旋轉磁場產生器。爐體的頂部具有入口，爐體的側壁底部具有出口，出口上安裝有門。旋流導入器安裝在爐體的入口，金屬熔液經過旋流導入器進入到爐體內部，金屬熔液在離開旋流導入器時以渦流方式進入爐體。旋轉磁場產生器安裝在爐體的外周，旋轉磁場產生器能圍繞爐體旋轉。在一個實施例中，旋流導入器呈圓柱形，安裝在入口，旋流導入器的表面開有螺旋槽，金屬熔液從位於旋流導入器頂部的螺旋槽入口進入，經由螺旋槽從位於旋流導入器底部的螺旋槽的出口流出，經過螺旋槽的金屬熔液在爐體內形成渦流。在一個實施例中，旋轉磁場產生器的高度與爐體內金屬熔液的高度對應。旋轉磁場產生器包括兩個半圓環形的永磁體，包圍在爐體的外周，兩個永磁體繞爐體的外周旋轉。永磁體的高度覆蓋爐體內金屬熔液高度的至少一半。本發明的金屬熔液攪拌爐首先利用旋流導入器來製造渦流，使得金屬熔液在進入到爐體時具備一定的速度能夠形成渦流。旋轉磁場產生器提供旋轉變化的磁場，利用電磁原理使得金屬熔液渦流中產生感應電流，再利用感應電流來形成電磁力，使得金屬熔液的渦流能夠持續。通過渦流實現金屬熔液的攪拌。
圖1揭示了根據本發明的一實施例的金屬熔液攪拌的側視結構圖。圖2揭示了根據本發明的一實施例的金屬熔液攪拌的俯視結構圖。
具體實施例方式參考圖1和圖2所示，揭示了根據本發明的一實施例的金屬熔液攪拌爐的結構。如圖所示，該金屬熔液攪拌爐100包括爐體102、旋流導入器104和旋轉磁場產生器106。爐體102呈圓筒形，在爐體102的頂部具有入口 121，爐體102的側壁底部具有出口 122，出口 122上安裝有門123。門123打開則爐體中的金屬熔液流出，門123關閉則金屬熔液留存在爐體102中。旋流導入器104安裝在爐體102的入口 121，金屬熔液經過旋流導入器進入到爐體102內部，金屬熔液在離開旋流導入器104時以渦流方式進入爐體102。在圖1和圖2所示的實施例中，旋流導入器104呈圓柱形，直徑與入口 121相等。旋流導入器104安裝在入口121，旋流導入器104的表面開有螺旋槽141，螺旋槽141從旋流導入器104的頂部延伸到底部。金屬熔液從位於旋流導入器頂部的螺旋槽141的入口進入，經由螺旋槽141從位於旋流導入器底部的螺旋槽141的出口流出，經過螺旋槽141的金屬熔液在爐體102內形成渦流。旋流導入器104可以設計的具有一定的高度，利用金屬熔液密度較大的特點，金屬熔液在旋流導入器104的螺旋槽141中流動時不斷加速，在由螺旋槽的出口流出時具有一定的速度。由於爐體102是呈圓筒形，金屬熔液以一定速度射向爐體102的圓弧形側壁上，順側壁繼續下滑自然形成渦流。這樣，金屬熔液在進入到沉積在爐體102底部的熔液池200中時是以渦流方式進入，在熔液池200的表面也能形成初步的渦流。旋轉磁場產生器106安裝在爐體102的外周，旋轉磁場產生器106能圍繞爐體102旋轉。在圖示的實施例中，旋轉磁場產生器106包括兩個半圓環形的永磁體，其中一個為N極，一個為S極。兩個半圓環形的永磁體包圍在爐體102的外周，兩個永磁體繞爐體102的外周旋轉，在圖示的實施例中，兩個永磁體做順時針旋轉，在其他的實施例中，兩個永磁體也可以做逆時針旋轉。旋轉磁場產生器106的不斷旋轉使得爐體102內的金屬熔液(即溶液池200)處於不斷變化方向的磁場中。由於金屬熔液在進入熔液池200時是以渦流的方式進入，根據電磁原理，旋轉磁場產生器106會在金屬熔液中產生感應電流。利用金屬熔液的導電性，整個熔液池200中都會存在感應電流，該感應電流進一步與旋轉磁場產生器106相互作用，在熔液池200中產生電磁感應力，推動熔液池200中的金屬熔液繼續移動，使得熔液池200中的金屬熔液能夠維持流動，達到攪拌的效果。為了使得電磁效果儘可能明顯，在圖示的實施例中，旋轉磁場產生器106的高度與爐體內金屬熔液，即熔液池200的高度對應。並且，如圖所示，使用的永磁體的高度覆蓋爐體內金屬熔液高度，即熔液池200的高度的至少一半。本發明的金屬熔液攪拌爐首先利用旋流導入器來製造渦流，使得金屬熔液在進入到爐體時具備一定的速度能夠形成渦流。旋轉磁場產生器提供旋轉變化的磁場，利用電磁原理使得金屬熔液渦流中產生感應電流，再利用感應電流來形成電磁力，使得金屬熔液的渦流能夠持續。通過渦流實現金屬熔液的攪拌。
權利要求
1.一種金屬熔液攪拌爐，其特徵在於，包括: 爐體，爐體的頂部具有入口，爐體的側壁底部具有出口，出口上安裝有門； 旋流導入器，安裝在爐體的入口，金屬熔液經過旋流導入器進入到爐體內部，金屬熔液在離開旋流導入器時以渦流方式進入爐體； 旋轉磁場產生器，安裝在爐體的外周，旋轉磁場產生器能圍繞爐體旋轉。
2.如權利要求1所述的金屬熔液攪拌爐，其特徵在於，所述旋流導入器呈圓柱形，安裝在所述入口，旋流導入器的表面開有螺旋槽，金屬熔液從位於旋流導入器頂部的螺旋槽入口進入，經由螺旋槽從位於旋流導入器底部的螺旋槽的出口流出，經過螺旋槽的金屬熔液在爐體內形成渦流。
3.如權利要求1所述的金屬熔液攪拌爐，其特徵在於，所述旋轉磁場產生器的高度與爐體內金屬熔液的高度對應。
4.如權利要求3所述的金屬熔液攪拌爐，其特徵在於，所述旋轉磁場產生器包括兩個半圓環形的永磁體，包圍在爐體的外周，兩個永磁體繞爐體的外周旋轉。
5.如權利要求4所述的金屬熔液攪拌爐，其特徵在於，永磁體的高度覆蓋爐體內金屬熔液高度的至少一半。
全文摘要
本發明揭示了一種金屬熔液攪拌爐，包括爐體、旋流導入器和旋轉磁場產生器。爐體的頂部具有入口，爐體的側壁底部具有出口，出口上安裝有門。旋流導入器安裝在爐體的入口，金屬熔液經過旋流導入器進入到爐體內部，金屬熔液在離開旋流導入器時以渦流方式進入爐體。旋轉磁場產生器安裝在爐體的外周，旋轉磁場產生器能圍繞爐體旋轉。本發明的金屬熔液攪拌爐首先利用旋流導入器來製造渦流，使得金屬熔液在進入到爐體時具備一定的速度能夠形成渦流。旋轉磁場產生器提供旋轉變化的磁場，利用電磁原理使得金屬熔液渦流中產生感應電流，再利用感應電流來形成電磁力，使得金屬熔液的渦流能夠持續。通過渦流實現金屬熔液的攪拌。
文檔編號F27D27/00GK103105074SQ20121045797
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者李金昌 申請人:崑山市大金機械設備廠