一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，包括水冷套和攪拌線圈；水冷套包括上段水冷套和下段水冷套；上段水冷套連接在下段水冷套之上；上段水冷套的直徑大于下段水冷套；上段水冷套上設(shè)有一個(gè)冷卻水入水口，冷卻水入水口與水循環(huán)系統(tǒng)連接；下段水冷套的底部設(shè)有一個(gè)冷卻水出水閥門，冷卻水出水閥門與水循環(huán)系統(tǒng)連接；攪拌線圈纏繞在水冷套的外側(cè)表面；攪拌線圈與整流供電系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，在金屬熔煉過程中，攪拌線圈的電纜通過電流，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)，向熔煉腔內(nèi)的金屬施加橫向力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熔煉腔內(nèi)的磁場(chǎng)攪拌進(jìn)行人工干預(yù)，減少了不可控磁場(chǎng)的攪拌，提升了熔煉精度，保證了熔煉的質(zhì)量，增加了產(chǎn)品的可用量。
【專利說明】
一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種用于一種用于金屬熔煉領(lǐng)域的真空熔煉爐用水冷套攪拌線 圈。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空電弧重熔是一種利用電弧作熱源，在真空條件下熔煉金屬的真空熔煉技術(shù)。
[0003] 在無渣及真空條件下，金屬電極在直流電弧的高溫作用下迅速熔化并在水冷銅結(jié) 晶器內(nèi)進(jìn)行再凝固。當(dāng)液態(tài)金屬以薄層形式形成熔滴通過近5000K的電弧區(qū)域向結(jié)晶器中 過渡以及在結(jié)晶器中保持和凝固的過程中，發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，使金屬得到精煉， 從而達(dá)到凈化金屬、改善結(jié)晶結(jié)構(gòu)、提高性能的目的。
[0004] 但是采用這樣的真空熔煉技術(shù)，在熔煉過程中會(huì)在熔煉腔內(nèi)產(chǎn)生不可控的磁場(chǎng)攪 拌，無法對(duì)熔煉腔內(nèi)正在熔煉的晶體進(jìn)行人工控制，晶體熔煉的精度和質(zhì)量無法保證。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種真空熔煉爐用水冷套攪 拌線圈，它的結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)，能在金屬熔煉過程中最大程度地減少了不可控磁場(chǎng)的攪 拌，保證了金屬恪煉的質(zhì)量。
[0006] 實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，包括水冷 套和攪拌線圈。
[0007] 所述水冷套包括上段水冷套和下段水冷套;所述上段水冷套連接在所述下段水冷 套之上;所述上段水冷套的直徑大于所述下段水冷套。
[0008] 所述上段水冷套上設(shè)有一個(gè)冷卻水入水口，所述冷卻水入水口與水循環(huán)系統(tǒng)連 接。
[0009] 所述下段水冷套的底部設(shè)有一個(gè)冷卻水出水閥門，所述冷卻水出水閥門與水循環(huán) 系統(tǒng)連接。
[0010]所述攪拌線圈纏繞在所述水冷套的外側(cè)表面。
[0011]所述攪拌線圈與整流供電系統(tǒng)連接。
[0012] 進(jìn)一步的，所述攪拌線圈通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑與所述水冷套固定。
[0013] 進(jìn)一步的，所述攪拌線圈的材料為單芯尼龍護(hù)套電纜。
[0014] 進(jìn)一步的，所述攪拌線圈在所述不銹鋼水冷套的外側(cè)表面的纏繞方法是采用雙繞 組線圈繞法進(jìn)行繞制。
[0015] 本實(shí)用新型的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，一種真空熔煉爐用水冷套攪拌 線圈，包括水冷套和攪拌線圈;所述水冷套包括上段水冷套和下段水冷套;所述上段水冷套 連接在所述下段水冷套之上;所述上段水冷套的直徑大于所述下段水冷套;所述上段水冷 套上設(shè)有一個(gè)冷卻水入水口，所述冷卻水入水口與水循環(huán)系統(tǒng)連接;所述下段水冷套的底 部設(shè)有一個(gè)冷卻水出水閥門，所述冷卻水出水閥門與水循環(huán)系統(tǒng)連接;所述攪拌線圈纏繞 在所述水冷套的外側(cè)表面;所述攪拌線圈與整流供電系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型的一種真空熔 煉爐用水冷套攪拌線圈，在金屬熔煉過程中，攪拌線圈的電纜通過電流，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)，向 熔煉腔內(nèi)的金屬施加橫向力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熔煉腔內(nèi)的磁場(chǎng)攪拌進(jìn)行人工干預(yù)，減少了不可 控磁場(chǎng)的攪拌，提升了熔煉精度，保證了熔煉的質(zhì)量，增加了產(chǎn)品的可用量。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈的I區(qū)域的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了能更好地對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實(shí)施例并結(jié)合 附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明：
[0019] 請(qǐng)參閱圖1，一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，包括水冷套1和攪拌線圈2。
[0020] 水冷套1包括上段水冷套11和下段水冷套12;上段水冷套11連接在下段水冷套12 之上;上段水冷套11的直徑大于下段水冷套12。
[0021 ]上段水冷套上11設(shè)有一個(gè)冷卻水入水口 3，冷卻水入水口與水循環(huán)系統(tǒng)連接。下段 水冷套12的底部設(shè)有一個(gè)冷卻水出水閥門4,冷卻水出水閥門4與水循環(huán)系統(tǒng)連接。
[0022]攪拌線圈2纏繞在水冷套1的外側(cè)表面;攪拌線圈2與整流供電系統(tǒng)連接。攪拌線圈 2通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑與水冷套1固定。攪拌線圈2的材料為單芯尼龍護(hù)套電纜。攪拌線圈2 在水冷套1的外側(cè)表面的纏繞方法是采用雙繞組線圈繞法進(jìn)行繞制。
[0023]需要進(jìn)行金屬熔煉前，先將真空電弧重熔爐的結(jié)晶器放置在本實(shí)用新型的真空熔 煉爐用水冷套攪拌線圈內(nèi)。進(jìn)行金屬熔煉時(shí)，金屬熔滴通過滴入結(jié)晶器內(nèi)熔池，并暴露于真 空環(huán)境及溫度極高的電弧區(qū)。以消除不溶氣體、揮發(fā)殘余雜質(zhì)，改善了氧化物清潔度。結(jié)晶 器放置在水冷套1中，金屬熔滴形成的金屬熔池以定向方式凝固，這種可控的定向凝固將防 止嚴(yán)重偏析并減少微偏析，從而提高凝固錠子的性能。到了熔煉后期，由于控制好了熱封 頂，將大大增加產(chǎn)品的可用量。
[0024]水冷套1外側(cè)表面的攪拌線圈2采用雙繞組線圈繞法，利用并聯(lián)繞組降低損耗壓降 的辦法進(jìn)行繞制。設(shè)計(jì)理念依據(jù)以畢奧-薩伐爾定律為基礎(chǔ)進(jìn)行研發(fā)。在靜磁學(xué)中，畢奧-薩 伐爾定律(英文:Bi ot-Savart Law)描述電流元在空間任意點(diǎn)P處所激發(fā)的磁場(chǎng)。
[0026]定律文字描述：電流元Idl在空間某點(diǎn)P處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度dB的大小與電流元 Idl的大小成正比，與電流元Idl所在處到P點(diǎn)的位置矢量和電流元Idl之間的夾角的正弦成 正比，而與電流元Idl到P點(diǎn)的距離的平方成反比。畢奧-薩伐爾定律是由H.C.奧斯特實(shí)驗(yàn)引 起的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，長(zhǎng)直載流導(dǎo)線對(duì)磁極的作用力是橫向力。為了揭示電流對(duì)磁極作用力 的普遍定量規(guī)律，J. B.畢奧和F.薩伐爾認(rèn)為電流元對(duì)磁極的作用力也應(yīng)垂直于電流元與磁 極構(gòu)成的平面，即也是橫向力。他們通過長(zhǎng)直和彎折載流導(dǎo)線對(duì)磁極的作用力的實(shí)驗(yàn)，得出 了作用力與距離和彎折角的關(guān)系。
[0027] 有了以上理論基礎(chǔ)，我們根據(jù)實(shí)際情況，首先得出鋼液攪拌所需的磁場(chǎng)力大小，根 據(jù)磁場(chǎng)力計(jì)算得出電壓，電流，最終確定攪拌線圈2的電纜的規(guī)格。
[0028] 本實(shí)用新型的真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，其水冷套1能夠?qū)饘僬婵杖蹮挔t 的結(jié)晶器進(jìn)行冷卻，以定向方式凝固金屬，防止嚴(yán)重偏析并減少微偏析，提高凝固錠子的性 能，增加了產(chǎn)品的可用量；同時(shí)水冷套1外側(cè)表面纏繞的攪拌線圈2能夠有效減少結(jié)晶器內(nèi) 的不可控磁場(chǎng)攪拌，提高了金屬熔煉的精度。
[0029] 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新 型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述 實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，其特征在于， 所述真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈包括水冷套和攪拌線圈； 所述水冷套包括上段水冷套和下段水冷套;所述上段水冷套連接在所述下段水冷套之 上;所述上段水冷套的直徑大于所述下段水冷套； 所述上段水冷套上設(shè)有一個(gè)冷卻水入水口，所述冷卻水入水口與水循環(huán)系統(tǒng)連接； 所述下段水冷套的底部設(shè)有一個(gè)冷卻水出水閥門，所述冷卻水出水閥門與水循環(huán)系統(tǒng) 連接； 所述攪拌線圈纏繞在所述水冷套的外側(cè)表面； 所述攪拌線圈與整流供電系統(tǒng)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，其特征在于，所述攪拌線 圈通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑與所述水冷套固定。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，其特征在于，所述攪拌線 圈的材料為單芯尼龍護(hù)套電纜。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空熔煉爐用水冷套攪拌線圈，其特征在于，所述攪拌線 圈在所述水冷套的外側(cè)表面的纏繞方法是采用雙繞組線圈繞法進(jìn)行繞制。
【文檔編號(hào)】C22B9/21GK205501389SQ201620179106
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日
【發(fā)明人】曹睿, 鄒勤
【申請(qǐng)人】應(yīng)達(dá)工業(yè)（上海）有限公司, 無錫應(yīng)達(dá)工業(yè)有限公司