[实用新型]一种液芯电磁搅拌装置及圆坯电磁搅拌系统

权利要求书

1.一种液芯电磁搅拌装置，其特征在于：所述液芯电磁搅拌装置（100）包括铁芯、2N组环状线圈（7）；

所述铁芯包括套筒（61），定义套筒（61）高度方向为第一方向，所述套筒（61）内腔筒壁设有沿径向伸出的2N+1层圆环部（62），所述2N+1层圆环部（62）在第一方向上依次间隔设置且相互平行，N≥2，各层圆环部（62）外侧与套筒（61）固定连接或为一体结构；

各层圆环部（62）开口在第一方向上形成被加工圆坯的通道，第1层圆环部（62）、第2N+1层圆环部（62）分别位于套筒（61）两端开口位置且分别位于通道入口位置、通道出口位置；

第i层圆环部（62）、第i+1层圆环部（62）、套筒（61）内壁围成的环形凹槽中容纳有第i组环状线圈（7），相邻两组环状线圈（7）的绕制方向相反，i=1,2,……,2N，各组环状线圈（7）独立供电。

2.根据权利要求1所述的液芯电磁搅拌装置，其特征在于：所述环状线圈（7）内径大于圆环部（62）内径，每层圆环部（62）内壁上开设有K个凹槽（621），K≥1，所述凹槽（621）沿径向设置且在圆环部（62）高度方向上贯穿圆环部（62），各层圆环部（62）上相对应的凹槽（621）在第一方向上对齐；

定义第一区域为第1层圆环部（62）、第2N+1层圆环部（62）、套筒（61）围成的区域，每组环状线圈（7）的接线端穿过各层圆环部（62）上开设的凹槽（621）并引出到第一区域之外。

3.根据权利要求2所述的液芯电磁搅拌装置，其特征在于：K=2N，2N个凹槽（621）沿圆环部（62）周向均匀开设在圆环部（62）内壁上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的液芯电磁搅拌装置，其特征在于：从通道入口向通道出口看，第1组环状线圈（7）的绕制方向为逆时针。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的液芯电磁搅拌装置，其特征在于：定义Φ1为圆环部（62）内径，定义Φ2为套筒（61）外径，定义R为被加工圆坯的直径，定义G为套筒（61）的高度，R+60mm＜Φ1＜R+200mm，R+200mm＜Φ2＜R+600mm，600mm＜G＜2000mm。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的液芯电磁搅拌装置，其特征在于：第1组环状线圈（7）、第2组环状线圈（7）、……、第2N组环状线圈（7）的供电端的相位依次递减或依次递增，相邻两组环状线圈（7）的相位差为π/N。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的液芯电磁搅拌装置，其特征在于：所述套筒（61）由在第一方向上依次叠放的2N层子套筒（601）形成，2N层子套筒（601）相互固定连接从而形成所述套筒（61）；

第i层子套筒（601）与第i层圆环部（62）为一体结构且第2N+1层圆环部（62）位于第2N层子套筒（601）的靠近通道出口一端的开口位置，或第i层子套筒（601）与第i+1层圆环部（62）为一体结构且第1层圆环部（62）位于第1层子套筒（601）的靠近通道入口一端的开口位置。

8.一种圆坯电磁搅拌系统，其特征在于：圆坯二冷区内被加工圆坯的通道外侧和/或圆坯凝固末端区域内被加工圆坯的通道外侧套设有如权利要求1-7中任一项所述的液芯电磁搅拌装置（100）。

9.根据权利要求8所述的圆坯电磁搅拌系统，其特征在于：N=3；位于圆坯二冷区或圆坯凝固末端区域的液芯电磁搅拌装置（100）中，第1组环状线圈（7）的供电端、第2组环状线圈（7）的供电端、第3组环状线圈（7）的供电端分别与三相电源的A相输出端、B相输出端、C相输出端对应电连接，A相输出端、B相输出端、C相输出端的相位依次递增，且A相输出端与B相输出端之间的相位差、B相输出端与C相输出端之间的相位差均为60°；

第j组环状线圈（7）的供电端、第j+N组环状线圈（7）的供电端的相位差为180°，j=1,2,……,N。

10.根据权利要求8所述的圆坯电磁搅拌系统，其特征在于：N=3；

位于圆坯二冷区或圆坯凝固末端区域的液芯电磁搅拌装置（100）中，第1组环状线圈（7）的供电端、第2组环状线圈（7）的供电端、第3组环状线圈（7）的供电端分别与三相电源的C相输出端、B相输出端、A相输出端对应电连接，A相输出端、B相输出端、C相输出端的相位依次递增，且A相输出端与B相输出端之间的相位差、B相输出端与C相输出端之间的相位差均为60°；第j组环状线圈（7）的供电端、第j+N组环状线圈（7）的供电端的相位差为180°。