[发明专利]一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的装置

权利要求书

1.一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于采用感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的装置，该装置包括结晶器、热顶、感应线圈、永磁体搅拌单元和引锭；感应线圈位于结晶器冷却水套内；结晶器外套的内壁上镶嵌有石墨环；永磁体搅拌单元的上部为驱动电机，驱动电机下方为导磁套筒，导磁套筒顶部设有顶板与驱动电机的外壳固定连接，导磁套筒外部套有隔热套，驱动电机与连接轴装配在一起，连接轴底端固定连接永磁体；连接轴和永磁体位于导磁套筒内；

方法包括以下步骤：

（1）在熔炼炉中进行合金熔炼，经精炼和静置后获得铝合金熔体；

（2）抬升引锭到结晶器内石墨环下沿位置，使热顶、结晶器及引锭形成上端开口且下端封闭的空间；

（3）向结晶器冷却水套内通入冷却水；对感应线圈通入交流电；通过冷却介质管路向导磁套筒的空腔内通入冷却介质并保持流通，对永磁体进行冷却；控制铝合金熔体温度高于液相线50~100℃，将铝合金熔体浇入结晶器内，通过浇嘴或分流盘控制铝合金熔体流量；

（4）当结晶器内铝合金熔体的液面高度达到设定值后，通过升降装置将永磁体搅拌单元位置下调，插入结晶器内的熔池中并位于工作预设位置，启动驱动电机使永磁体旋转，同时开启铸造机开始铸造，铸造过程中整个结晶器内铝合金熔体均在感应线圈与永磁体产生的复合磁场作用下，直至完成铸造获得铝合金铸锭。

2.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述的冷却介质为空气、氩气、油或水。

3.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述的永磁体搅拌单元与升降装置装配在一起，连接轴的轴线与结晶器的轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述的导磁套筒内部设有隔板和两个冷却介质管路，隔板上设有两个冷却介质通孔，隔板下方为封闭的空腔，永磁体位于该空腔内；连接轴穿过隔板并与隔板滑动密封连接，两个冷却介质管路穿过隔板将空腔与外部连通，用于流通冷却介质。

5.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述的永磁体在工作预设位置时，其顶面与石墨环之间的垂直高度差≤160mm，永磁体驱动电机转速为10~6000RPM。

6.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述的导磁套筒材质为铁、硅钢、铁铝系合金、铁钴系合金或铁氧体。

7.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述的隔热套材质为耐高温绝热材料，选用石棉、硅酸铝毡或耐热陶瓷管。

8.根据权利要求1所述的一种感应线圈与永磁搅拌协同DC制备铝合金铸锭的方法，其特征在于所述铸造过程中所施加电磁场频率为5~50Hz，电流强度为1~600A，永磁体磁感应强度为0.1~3T。