[发明专利]一种镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器及其应用

权利要求书

1.一种镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，该结晶器设有：结晶器外壳(1)、结晶器上盖(2)、结晶器内套(3)、励磁线圈(4)、进水口(5)、二次冷却水喷孔(6)，具体结构如下：

结晶器外壳(1)的顶部设置结晶器上盖(2)，结晶器外壳(1)和结晶器上盖(2)的中心孔位置设有结晶器内套(3)，结晶器外壳(1)和结晶器上盖(2)之间形成冷却水槽，冷却水槽中设置励磁线圈(4)，结晶器外壳(1)的外侧设置与冷却水槽相通的进水口(5)，结晶器内套(3)上开有与冷却水槽相通的二次冷却水喷孔(6)。

2.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，二次冷却水喷孔(6)为倾斜设置，与半连续铸造时的铸锭移动方向相对应。

3.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，结晶器外壳(1)和结晶器上盖(2)均为不锈钢材质，且厚度均为5-10mm。

4.按照权利要求3所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，结晶器外壳(1)和结晶器上盖(2)的材质均采用顺磁性不锈钢。

5.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，结晶器内套(3)采用4XXX系锻造铝合金材质，厚度为10-15mm，形状为喇叭状，且上口小，下口大，倾斜角度为1-6°。

6.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，结晶器内套(3)的上口高出结晶器上盖(2)表面5-10mm。

7.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，冷却水槽内用不锈钢密封盒(13)封装磁感应线圈(4)，励磁线圈(4)位于冷却水槽中，通过不锈钢密封盒(13)与水隔开；励磁线圈(4)由横截面尺寸为(1-3)×(5-7)mm扁铜线绕制而成，高50-85mm，总匝数为50-300。

8.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，结晶器内套(3)上的二次冷却水喷孔(6)与冷却水槽相通。

9.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器，其特征在于，结晶器外壳(1)与结晶器内套(3)，结晶器外壳(1)与结晶器上盖(2)，结晶器上盖(2)与励磁线圈(4)密封盒之间都以环形密封圈密封。

10.按照权利要求1所述的镁合金低频脉冲磁场辅助半连续铸造结晶器的应用，其特征在于，首先将结晶器安装到半连续铸造平台，利用引锭(12)和石棉绳密封结晶器内套(3)底部，并接通冷却水和励磁线圈(4)的电源，位于冷却水槽中的励磁线圈(4)，通过不锈钢密封盒(13)与水隔开，励磁线圈(4)的密封盒不仅防止冷却水直接接触扁铜线，还起到挡水板的作用，使冷却水进入冷却水槽后，经由不锈钢密封盒(13)上方，再由上往下流，最后冷却水(7)从结晶器内套(3)上的二次冷却水喷孔(6)中喷出，并将冷却水(7)的流量调节到300-800ml/s，励磁线圈(4)的脉冲电源电压调节到100-300V；镁合金熔体由熔体流槽导入结晶器内套(3)中，待结晶器内套(3)中的金属熔体液面(8)达到高度为20-50mm时，开启半连续铸机，并将铸造速度调整到50-200mm/min，引锭(12)上方依次形成铸锭(11)、金属液固两相区(10)、金属熔体(9)和金属熔体液面(8)，直到铸造结束，整个过程需在氮气或惰性气体的保护气氛下进行。