[发明专利]利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备及其方法，该设备可以通过施加高频或低频电磁场补偿镁的小的凝固潜热，控制凝固速度，从而可以进行连续浇铸。

更具体来说，本发明涉及利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备及其方法，所述设备在连续浇铸镁的时候对熔融金属施加低频电磁场，由此加热熔融金属，从而能够补偿镁的小的凝固潜热，控制凝固速度；所述设备还包括位于模具下方的低频电磁搅拌装置，从而在高浇铸速度下制得不存在表面缺陷的高质量坯段。

另外，本发明涉及利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备及其方法，所述设备适于在连续浇铸镁的过程中对特定的模具施加高频电磁场，还包括位于该模具下部的低频电磁搅拌装置，从而在高浇铸速度下，制得不具有表面缺陷的坯段。

背景技术

镁合金是重量很轻的金属，由于其具有极佳的物理性质，例如高比强度、极佳的电磁干扰(EMI)屏蔽性、极佳的散热性能和振动衰减能力等，被广泛地用于各种领域，包括用于运输的轻质部件到用于信息通信的电子器件的部件。由于镁的凝固潜热非常小，在浇铸过程中会迅速固化，因此无法通过常规的连续浇铸法进行浇铸。

另外，由于镁产品通常是通过压铸法制造的，目前尚无关于镁的连续浇铸的专利或报道。唯一的例外是双辊连续浇铸法被用来制造镁板。

同时，由于镁合金的凝固潜热很小，在浇注过程中会迅速凝固，并因此在凝固后具有各种缺陷，所以对镁合金进行连续浇铸是有困难的。对于镁合金的连续浇铸，需要大力抑制冷却，因此浇铸速度的加快具有一个限度。

奥地利的LKR开发了一种被称为MGACAST的连续浇铸镁板的方法。这种方法通过对用来连续浇铸铝的常规直接冷淬(DC)浇铸法进行改进，用来连续浇铸镁板。由于这种方法会在浇铸的镁板表面形成许多缺陷，所以存在的问题是需要使用火焰清理法从镁板表面除去缺陷，其浇铸速度是很低的。

另外，尽管可以用水平连续浇铸法制造镁板，但是也会在浇铸的镁板表面上形成许多缺陷，而且浇铸速度极低。

发明内容

技术问题

鉴于上述问题，我们提出了本发明。本发明的一个目标是提供一种利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备及其方法，该设备可以防止在浇铸过程中形成各种表面缺陷，加快浇铸速率，通过形成等轴结构减少内部缺陷，提高生产率。

本发明的另一个目标是提供利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备及其方法，所述设备可以通过搅拌熔融金属使其形成等轴结构，从而减少内部缺陷，还能够提高生产率。

技术方案

根据本发明一个方面，通过提供利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备，实现了上述目标和其它目标，所述设备包括：用来连续浇铸铸造的坯段或板材的模具；位于所述模具外、可以用来对其施加电流的线圈；位于所述模具以及浇铸的坯段或板材外的冷却喷嘴。

较佳的是，对所述线圈施加低频电流，在所述模具内的上部提供可更换的环。

较佳的是，所述环由石墨制成。

较佳的是，所述模具具有圆形或矩形的截面，所述线圈围绕所述模具设置。

较佳的是，所述冷却喷嘴通过直接向所述模具、线圈和浇铸坯段或板材上喷水而对它们进行冷却。

本发明另一方面提供了一种利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的方法，该方法使用根据本发明上述方面的用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备，在浇铸过程中对所述设备的线圈施加频率为2～1,000□的电流。

本发明另一个方面涉及一种利用电磁场连续浇铸镁坯段或镁板的设备，该设备包括：其中形成有狭缝、用来连续浇铸铸造的坯段或板材的模具；位于所述模具外面、可以对其施加电流的线圈；以及位于所述模具下部的电磁搅拌装置。

较佳的是，所述模具具有被所述狭缝分隔的区段，在所述区段中形成了冷却水通道。

较佳的是，所述狭缝形成在模具的中心区域，从模具上端的下方延伸到模具下端的上方。

较佳的是，所述狭缝的宽度为0.2～0.3□，填充了陶瓷结合剂，使得能够对所述模具中的熔融金属施加电磁场，同时防止熔融金属泄漏。

较佳的是，所述模具具有圆形或矩形的截面，所提供的线圈围绕着所述模具。

较佳的是，所述设备还包括位于所述模具和电磁搅拌装置之间的冷却喷嘴。

较佳的是，所述冷却喷嘴直接对所述浇铸的坯段或板材和电磁搅拌装置喷水，从而对它们进行冷却。