专利名称：坩埚行波磁场电磁搅拌器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金熔炼电磁搅拌器，特别指一种坩埚行波磁场电磁搅拌器。
背景技术：
由于近代合金复合材料的广泛应用，科研院校和有色金属厂、钢厂共同开发轻便、高硬度、多用途合金复合材料，为了确保合金材料成份均匀，为了提高合金材料等轴晶，为了减少合金材料中心偏析，针对科研院校的要求开发了坩埚行波磁场电磁搅拌器。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一种坩埚行波磁场电磁搅拌器。
本实用新型的技术方案是构造一种由电磁搅拌器和设置在电磁搅拌器中心的坩埚组成的搅拌器，其中
电磁搅拌器包括一个非磁性外圆壳体和内圆壳体，且外圆壳体和内圆壳体之间的空腔内设置铁芯、线圈和压圈，其中
铁芯均匀的设置在壳体内坩埚的周围，铁芯下部设有磁轭，铁芯向上均布有芯齿和芯齿之间形成的齿槽，且铁芯通过设置在顶部和底部的压圈固定。
所述的线圈设置在坩埚周围，且相间嵌在铁芯齿槽内。
所述的壳体外部一侧设置有进水管，壳体内部一侧设置有与进水管相通的水槽，壳体下部设置有与水槽相通的环形通道，环形通道上设有将冷却水引进壳体内的分水板网孔，壳体上部亦设有冷却水环形通道，且壳体外部另一侧设有与上部环形通道相通的出水管。
本实用新型的有益效果
本实用新型可以在任何时间内运行，操作简单，可以手工操作也可以自动运行，设备的安装调试时间很短。本实用新型的可靠性很高，接近于100%。设备没有任何移动部件，仅需要电力以维持运行。电磁搅拌器的运行成本很低，电力消耗仅为0.8-3kWh/t，设备维护和冷却水的成本仅为电力成本的25-50%。
本实用新型在坩埚圆周设置电磁搅拌器，坩埚行波磁场电磁搅拌最重要的特点是对能够
对坩埚内熔液实现整体的强烈搅拌和混匀，搅拌功率可以在0-100%之间任意调节，搅拌方向可随时变化。本实用新型安装于坩埚圆周，搅拌器本身与坩埚无直接物理接触。电磁搅拌器
3产生的低频行波磁场穿透坩埚进入熔液。
图l为本实用新型主视图图2为图1俯视图图3为图1B-B剖面图图4为图2A-A剖面图
图5为在电磁搅拌器作用下坩埚内熔液运动示意图
图6为三相绕组简图
具体实施方式
由图1至6可知，本实用新型由电磁搅拌器10和设置在电磁搅拌器10中心的坩埚9组成，其中
电磁搅拌器1 O包括一个非磁性外圆壳体1和内圆壳体，且外圆壳体1和内圆壳体之间的空腔内设置铁芯2、线圈3和压圈4，其中
铁芯2均匀的设置在壳体1内坩埚9的周围，铁芯2下部设有磁轭11，铁芯2向上均布有芯齿12和芯齿12之间形成的齿槽13，且铁芯2通过设置在顶部和底部的压圈4固定。
所述的线圈3设置在坩埚9周围，且相间嵌在铁芯2齿槽13内；
所述的壳体1外部一侧设置有进水管8，壳体l内部一侧设置有与进水管8相通的水槽5，壳体1下部设置有与水槽5相通的环形通道，环形通道上设有将冷却水引进壳体l内的分水板网孔6，壳体l上部亦设有冷却水环形通道，且壳体l外部另一侧设有与上部环形通道相通的出水管7。
本实用新型所述的线圈3包括绕组a、 b、 c、 d、 e、 f，其中绕组a、 d串联为一相线圈，绕组b、 e串联为一相线圈，绕组c、 f串联为一相线圈，其中三个同名端连成星点，三相线圈通三相正交电流。所述的线圈3采用三相螺旋管绕组。所述的铁芯2磁路设置为开路。所述的壳体l中心为工作面，壳体l顶部设有吊环。
本实用新型的工作原理
行波磁场电磁搅拌器由搅拌器铁芯、线圈和非磁性不锈钢壳体构成。行波磁场电磁搅拌器和直线电机一样，都是由普通异步电动机的定子演变而来。它可看作是将一台异步电动机的定子沿径向剖开，然后将电机的圆周展成直线，即形成行波磁场电磁搅拌器。这样原来沿圆周旋转的旋转磁场变成向一个方向行进的行波磁场。金属熔液则替代电动机的次级，从而构成行波磁场电磁搅拌器(简称STS)。行波磁场电磁搅拌器与异步电动机的区别如下
1、行波磁场电磁搅拌器的铁芯是断开的，磁路是开路的；异步电动机的铁芯是闭合的，磁路亦是闭合的。
1) 由于行波磁场电磁搅拌器各相绕组在铁芯的位置不对称，即使在外加电压对称的情况下，三相电流亦不平衡。为此， 一般采用两相在空间正交的绕组形式，确保两相阻抗相等，两相电流基本平衡。三相绕组电磁搅拌器一般要加辅助绕组使电流平衡。
2) 由于磁路开路，除产生正向行波磁场外，还伴随有反向行波磁场和脉振磁场。
2、由于熔融金属是连续导体，其中的感应电流可以在其内部自行闭合，而电动机的感应电流只能沿转子中导条流动并在两端的短路环内闭合。
如图5所示，在坩埚设置电磁搅拌器，当馈给感应器三相交流电时，就产生行波磁场
A，由于该磁场的作用，在熔液内产生感应电势，从而产生感应电流J (遵循右手定则)。该感应电流与当地磁场相互作用在熔液内产生电磁推力^ (遵循左手定则)。
如图5所示，因为该推力沿行波磁场方向作用，推动熔液作对流运动，造成熔液上下层的温度均匀化的效果。
本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求1.一种坩埚行波磁场电磁搅拌器，由电磁搅拌器(10)和设置在电磁搅拌器(10)中心的坩埚(9)组成，其特征在于电磁搅拌器(10)包括一个非磁性外圆壳体(1)和内圆壳体，且外圆壳体(1)和内圆壳体之间的空腔内设置铁芯(2)、线圈(3)和压圈(4)，其中铁芯(2)均匀的设置在壳体(1)内坩埚(9)的周围，铁芯(2)下部设有磁轭(11)，铁芯(2)向上均布有芯齿(12)和芯齿(12)之间形成的齿槽(13)，且铁芯(2)通过设置在顶部和底部的压圈(4)固定；所述的线圈(3)设置在坩埚(9)周围，且相间嵌在铁芯(2)齿槽(13)内；所述的壳体(1)外部一侧设置有进水管(8)，壳体(1)内部一侧设置有与进水管(8)相通的水槽(5)，壳体(1)下部设置有与水槽(5)相通的环形通道，环形通道上设有将冷却水引进壳体(1)内的分水板网孔(6)，壳体(1)上部亦设有冷却水环形通道，且壳体(1)外部另一侧设有与上部环形通道相通的出水管(7)。
2.根据权利要求l所述的坩埚行波磁场电磁搅拌器，其特征在于所述的线圈(3)包括绕组(a、 b、 c、 d、 e、 f)，其中绕组(a、 d)串联为一相线圈，绕组(b、e)串联为一相线圈，绕组(c、 f)串联为一相线圈，其中三个同名端连成星点，三相线圈通三相正交电流。
3.根据权利要求l所述的坩埚行波磁场电磁搅拌器，其特征在于所述的线圈(3)采用三相螺旋管绕组。
4.根据权利要求l所述的坩埚行波磁场电磁搅拌器，其特征在于所述的铁芯(2)磁路设置为开路。
5.根据权利要求l所述的坩埚行波磁场电磁搅拌器，其特征在于所述的壳体(1)中心为工作面，壳体(1)顶部设有吊环。
专利摘要本实用新型涉及一种坩埚行波磁场电磁搅拌器。由电磁搅拌器和设置在电磁搅拌器中心的坩埚组成的搅拌器，其中电磁搅拌器包括一个非磁性外圆壳体和内圆壳体，且外圆壳体和内圆壳体之间的空腔内设置铁芯、线圈和压圈，其中铁芯均匀的设置在壳体内坩埚的周围，铁芯下部设有磁轭，铁芯向上均布有芯齿和芯齿之间形成的齿槽，且铁芯通过设置在顶部和底部的压圈固定。所述的线圈设置在坩埚周围，且相间嵌在铁芯齿槽内。所述的壳体外部一侧设置有进水管，壳体内部一侧设置有与进水管相通的水槽，壳体下部设置有与水槽相通的环形通道，环形通道上设有将冷却水引进壳体内的分水板网孔，壳体上部亦设有冷却水环形通道，且壳体外部另一侧设有与上部环形通道相通的出水管。
文档编号F27D27/00GK201413049SQ20092030304
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者侯亚雄, 彭立新, 靖 李, 李恒华 申请人:湖南科美达电气有限公司