电磁搅拌器及其铁芯的制作方法

本实用新型涉及有色金属熔铸过程中的磁力搅拌设备技术领域，尤其涉及利用行波磁场对金属熔体进行磁力搅拌的电磁搅拌器及其铁芯。

背景技术：

电磁搅拌器已经广泛应用于有色金属熔铸行业，电磁搅拌器的感应器主要由铁芯和励磁线圈组成，铁芯包括铁芯本体和凸出于铁芯本体的磁极。目前，普通行波磁场搅拌的铁芯采用单轴式组合结构，即：若干导磁片层叠组合设置于两侧板之间，通过螺栓或螺柱、螺母紧固件联结紧固为一体。通过向套装在铁芯上的励磁线圈内通入有相位差的低频交流电，产生单轴行波磁场，使炉内熔体有规律的流动，达到搅拌的目的。

由于现有的铁芯为单轴式结构，即每个励磁线圈通电与其对应的一个磁极作用，产生一个磁场，磁场通过单轴磁极向熔体内部发射，熔池内熔体越深，磁场的穿透力随之减弱，透入面积也大幅减小。铁芯的单轴式结构，不具备高透入深度和大透入面积，使得大部分熔体游离在磁场作用的范围之外，搅拌时间长，搅拌效果差。

普通单轴电磁搅拌器，通过向炉内熔体透入单轴行波磁场进行搅拌，其单轴式结构铁芯产生的磁场透入深度浅、透入面积小。搅拌时，即使增大搅拌功率，熔体的合金成分依然偏析严重，上下温差偏差范围大，也难以达到好的搅拌效果。为了提高熔体品质，只有延长搅拌时间，然而，增长的搅拌时间，造成了资源、能源的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型所要解决的第一个技术问题是：提供一种铁芯，应用于电磁搅拌器，提高搅拌效果和搅拌效率。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是：提供一种搅拌效果好、搅拌效率高的电磁搅拌器。

为解决上述第一个技术问题，本实用新型的技术方案是：铁芯，所述铁芯包括：铁芯本体和凸出于所述铁芯本体的一个或者一个以上的磁极，所述铁芯由两侧板、设置于两侧板之间的若干导磁片、穿设两侧板与导磁片的紧固件组成；

若干所述导磁片之间设置有非导磁隔板，所述非导磁隔板将若干所述导磁片分隔为两个或者两个以上的导磁片组；所述非导磁隔板将每个所述磁极分隔为两段或者两段以上的磁极段。

其中，所述磁极设置有多个，所述铁芯呈齿条状。

其中，所述侧板、所述导磁片、所述非导磁隔板皆呈齿条状；所述侧板包括侧板本体和凸出于所述侧板本体的侧板齿部，所述导磁片包括导磁片本体和凸出于所述导磁片本体的导磁片齿部，所述非导磁隔板包括隔板本体和凸出于所述隔板本体的隔板齿部；所述侧板、所述导磁片、所述非导磁隔板皆设置有用于所述紧固件穿设的通孔。

其中，所述导磁片本体与所述导磁片齿部一体式设置，或者分体式组合设置。

其中，所述隔板本体与所述隔板齿部一体式设置，或者分体式组合设置。

其中，所述导磁片采用硅钢片。

其中，所述侧板采用导磁材质侧板。

其中，所述非导磁隔板采用非金属板或者金属材质的非导磁板。

为解决上述第二个技术问题，本实用新型的技术方案是：电磁搅拌器，所述电磁搅拌器包括铁芯和安装于所述铁芯上的励磁线圈，所述铁芯包括：铁芯本体和凸出于所述铁芯本体的一个或者一个以上的磁极，所述铁芯由两侧板、设置于两侧板之间的若干导磁片、穿设两侧板与导磁片的紧固件组成；若干所述导磁片之间设置有非导磁隔板，所述非导磁隔板将若干所述导磁片分隔为两个或者两个以上的导磁片组；所述非导磁隔板将每个所述磁极分隔为两段或者两段以上的磁极段。

其中，所述磁极设置有多个，所述铁芯呈齿条状；所述励磁线圈设置有多个；所述励磁线圈为平置式，每个所述磁极的外部套装有一个平置的所述励磁线圈；或者，所述励磁线圈为立置式，相邻的所述磁极之间套装有一个立置的所述励磁线圈。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于铁芯的若干导磁片之间设置有非导磁隔板，通过非导磁隔板将若干导磁片分隔为两个或者两个以上的导磁片组，从而将铁芯的每个磁极分隔为两段或者两段以上的磁极段；因此，电磁搅拌器的每个励磁线圈通入低频交流电时，与励磁线圈对应的磁极的每段磁极段都产生同极磁场，两个或两个以上的同极磁场挤压，磁力加强，使得透入熔体的磁场深度与磁场宽度都大幅提高；磁场透入到炉内金属熔体进行搅拌时，每个导磁片组都能对熔体进行有效搅，每一组的局部搅拌汇聚起来，在炉内形成大的循环搅拌；因此，搅拌效果好，减小了炉内上下温差偏差，大大降低了熔体合金成分偏析现象，提高了熔体品质；并且搅拌效率高，缩短了搅拌时间，节省了资源。

附图说明

图1是本实用新型实施例的铁芯结构示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是本实用新型实施例的电磁搅拌器一种结构示意图；

图4是图3的俯视剖视示意图；

图5是本实用新型实施例的电磁搅拌器另一种结构示意图；

图中：1-铁芯；11-铁芯本体；12-磁极；12A-磁极段；12B-磁极段；12C-磁极段；13-磁极间隙；2-紧固件；3-侧板；4-导磁片；4A-导磁片组；4B-导磁片组；4C-导磁片组；5-非导磁隔板；6-外罩；7-导电铜排；8-励磁线圈；9-冷却介质管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的非限制性说明，为了便于说明，附图仅提供与本实用新型有关的结构部分。

如图1和图2共同所示，本实用新型的铁芯1包括铁芯本体11和凸出于铁芯本体11的一个或者一个以上的磁极12；铁芯1由两侧板3、设置于两侧板3之间的若干导磁片4、设置于若干导磁片4之间的非导磁隔板5、穿设两侧板3与导磁片4和非导磁隔板5的紧固件2组成；非导磁隔板5将若干导磁片4分隔为两个或者两个以上的导磁片组；从而，非导磁隔板5将每个磁极12分隔为两段或者两段以上的磁极段。紧固件2采用公知的紧固螺栓或者螺柱、锁紧螺母，紧固螺栓或者螺柱的外周面涂有非导磁绝缘材料，例如塑料涂层。

如图1和图2共同所示，优选方式为铁芯1具有多个磁极12，铁芯1大致呈齿条状，相邻的磁极12之间为磁极间隙13；相应地，侧板3、导磁片4、非导磁隔板5皆呈齿条状；其中，侧板3包括侧板本体和凸出于侧板本体的侧板齿部，导磁片4包括导磁片本体和凸出于导磁片本体的导磁片齿部，非导磁隔板5包括隔板本体和凸出于隔板本体的隔板齿部；侧板3、导磁片4、非导磁隔板5皆设置有用于紧固螺栓或者螺柱穿设的通孔。

其中，导磁片本体与导磁片齿部可以是一体式设置，在原料片材尺寸受限的情况下，也可以采用分体式拼接组合设置。同理，隔板本体与隔板齿部可以是一体式设置，也可以是分体式拼接组合设置。其中，导磁片4优选采用硅钢片，也可以采用其它导磁材料，例如电工纯铁。侧板3优选采用导磁材质侧板，例如电工纯铁。非导磁隔板5采用非金属板，例如绝缘板；或者采用金属材质的非导磁板，例如不锈钢板。

图2中示意出了两个非导磁隔板5将若干导磁片4分隔为三个导磁片组的情形，即：导磁片组4A、导磁片组4B、导磁片组4C；图4中示意出了两个非导磁隔板5将磁极12分隔为三段磁极段的情形，即：磁极段12A、磁极段12B、磁极段12C。需要说明的是：附图中虽然示意出了铁芯1具有多个磁极12、2个非导磁隔板5的情形，但在此并不对磁极12、非导磁隔板5的数量做限定。例如，根据对设备搅拌能力的不同需求，还可以设计为以下情形：铁芯1有1个磁极12、1个非导磁隔板5；铁芯1有1个磁极12、多个非导磁隔板5；铁芯1有多个磁极12、1个非导磁隔板5；铁芯1有多个磁极12、多个非导磁隔板5。

如图3和图4共同所示，为本实用新型的电磁搅拌器的一种结构，该种结构的电磁搅拌器包括外罩6、设置于外罩6内的铁芯1、安装于铁芯1上的多个励磁线圈8、与励磁线圈8连接的导电铜排7、以及用于冷却励磁线圈8的冷却介质管9。其中，铁芯1采用本实用新型的上述结构的铁芯。导电铜排7、冷却介质管9是本领域的公知技术，在此不再赘述。如图4所示，励磁线圈8为平置式，每个磁极12的外部套装有一个平置的励磁线圈8，每个磁极12由非导磁隔板5分隔的磁极段12A、磁极段12B、磁极段12C约束于励磁线圈8内。

如图5所示，为本实用新型的电磁搅拌器的另一种结构，与第一种电磁搅拌器的结构基本相同，不同之处在于：励磁线圈8为立置式，相邻的磁极12之间的磁极间隙13处套装有一个立置的励磁线圈8。

同样需要说明的是：图3、图4和图5中虽然示意出了多个励磁线圈8、铁芯1具有多个磁极12、多个非导磁隔板5的情形，但在此并不对励磁线圈8、磁极12、非导磁隔板5的数量做限定。例如，根据对设备搅拌能力的不同需求，还可以设计为以下情形：铁芯1有1个磁极12、1个非导磁隔板5，1个励磁线圈8采用平置式套装于磁极12外部；铁芯1有1个磁极12、多个非导磁隔板5，1个励磁线圈8采用平置式套装于磁极12外部；铁芯1有多个磁极12、1个非导磁隔板5，多个励磁线圈8采用平置式套装于磁极12外部，或者多个励磁线圈8采用立置式套装于磁极间隙13；铁芯1有多个磁极12、多个非导磁隔板5，多个励磁线圈8采用平置式套装于磁极12外部，或者多个励磁线圈8采用立置式套装于磁极间隙13。

本实用新型的电磁搅拌器贴近炉底进行搅拌时，有相位差的三相低频交流电经由导电铜排7进入励磁线圈8励磁，励磁线圈8产生的热量由冷却介质通过冷却介质管9导出。由于非导磁隔板5将若干导磁片4分隔为两个或者两个以上的导磁片组，从而将铁芯1的每个磁极12分隔为两段或者两段以上的磁极段，因此，每个励磁线圈8在铁芯1上产生两个或两个以上的同极行波交变磁场，两个或两个以上的同极行波交变磁场挤压，磁力加强，使得透入熔体的磁场深度与磁场面积都大幅提高；磁场透入到炉内金属熔体进行搅拌时，每个导磁片组都能对熔体进行有效搅拌，每一组的局部搅拌汇聚起来，在炉内形成大的循环搅拌；因此，本实用新型的电磁搅拌器搅拌效果好，减小了炉内上下温差偏差，大大降低了熔体合金成分偏析现象，提高了熔体品质；并且搅拌效率高，缩短了搅拌时间，节省了资源。