一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置及净化方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置及净化方法，该装置包括沿作业方向依次设置的熔化装置

【技术实现步骤摘要】
一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置及净化方法


[0001]本专利技术涉及，尤其是涉及一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置及净化方法
。

技术介绍

[0002]有色合金，例如铜锡合金由于强度高
、
韧性好，同时具有优异的耐磨
、
耐腐蚀以及导电性能，被广泛运用于轴承轴瓦材料
、
耐蚀海水管道
、
电信号传输连接器与高速电气化铁路接触线等重要工业领域
。
然而，在熔炼过程中不可避免的会引入各种夹杂，使得冷热性
、
成型性
、
耐蚀性遭到破坏；同时还会增加熔体粘度，降低铸造性能，促进形成疏松，孔洞等铸造缺陷
。
在变形过程中，夹杂物周围形成应力集中，为疲劳裂纹的萌生提供核心，影响裂纹扩展过程；显著降低材料的塑性
、
韧性和疲劳寿命
。
这些夹杂的来源有原料带入的，也有熔铸过程中形成以及执行工艺不严格造成的
。
若想消除常规熔炼中带来的夹杂缺陷等，就必须开发相应的技术方案保证熔体的纯净度
。
[0003]现有专利
CN201710786418.3
公开了一种净化金属熔体的泡沫陶瓷及其制备方法
。
其优点是过滤效果好，不需要消耗额外能量；但是不足之处是净化效果不稳定，对流速稳定性要求高，处理量较小，随着时间的推移，净化效率降低
。
专利
CN200810069907.8
公开了一种吹气精炼装置，吹气精炼除杂的优点是可有效去除熔体中溶解的气体，可部分去除夹杂物；不足之处是对细小夹杂物去除效果不佳
。
针对含锡铜合金中形貌
、
尺寸不一的夹杂物，需要探索一种更有效的去除方法
。
[0004]电磁净化技术因其无接触，环保高效的优势受到了广泛关注
。1900
年，
E.Gates
通过施加正交的电场和磁场从矿物中分离金
、
银等贵重金属，此后，这一方法在选矿过程中得到了发展
。1953
年，
D.Leenov
和
A.Kolin
首次从理论上揭示了利用金属熔体与熔体内部其他相的导电性差异分离异质相的原理
。
近年来，日本
、
美国和中国的研究者分别通过试验研究，论证了电磁分离金属熔体中非金属夹杂物方法的可行性
。
专利
CN202210630198.6
公开了一种压铸锌合金工业生产过程中夹杂物电磁净化装置及其方法，但其电磁净化系统主要作用于保温炉内，净化范围有限
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服现有技术的缺点而提供一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置及净化方法
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术的技术方案之一为提供一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，包括沿作业方向依次设置的熔化装置
、
一次净化装置
、
二次净化保温装置
、
铸造装置，
[0008]熔化装置：包括熔化炉
、
设于所述熔化炉外圈的加热部件；
[0009]一次净化装置：包括设于所述熔化炉出口端的浇道
、
设于所述浇道外圈的电磁场发生部件
、
设于所述浇道出口内壁处的过滤管
、
靠近所述浇道的加热源，所述浇道为浅平圆
形；
[0010]二次净化保温装置：包括设于所述浇道出口下方的保温炉
、
设于所述保温炉外圈的加热部件
、
设于所述保温炉内壁处的过滤管
、
设于所述保温炉底部的电磁场发生部件；
[0011]铸造装置：包括设于所述保温炉出口端的结晶器
、
设于所述结晶器出口端的牵引机构
、
沿所述牵引机构牵引方向设有的二冷水机构
、
剪切机构
。
[0012]在一些具体实施方式中，所述加热部件选自感应加热线圈
、
电阻丝加热器
、
天然气加热器中的任意一种
。
[0013]在一些具体实施方式中，所述加热源为天然气加热源
。
[0014]在一些具体实施方式中，所述过滤管为泡沫陶瓷过滤管
。
[0015]在一些具体实施方式中，所述牵引机构的牵引方式选自水平牵引或垂直牵引中的任意一种
。
[0016]在一些具体实施方式中，所述剪切机构的剪切方式选自液压剪刀剪切
、
锯床剪切或火焰切割中的任意一种
。
[0017]本专利技术的技术方案之二为提供一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化方法，包括如下步骤：
[0018]S1、
将若干种有色金属材料投入熔化炉中，通过加热部件加热成熔体；
[0019]S2、
熔体从熔化炉的出口流到浇道，加热源加热避免熔体凝固，在电磁场发生部件的电磁搅拌作用下，驱动熔体流动，使得熔体中的夹杂物富集在浇道边壁处，形成氧化渣，在浇道边壁处的过滤管对其进行收集，完成一次净化；
[0020]S3、
一次净化后的熔体进入保温炉，加热部件加热避免熔体凝固，在电磁场发生部件的电磁搅拌作用下，驱动熔体流动，使得熔体中的夹杂物富集在保温炉边壁处，形成氧化渣，在保温炉边壁处的过滤管对其进行收集，完成二次净化；
[0021]S4、
将二次净化后的熔体流进结晶器凝固，在牵引机构作用下得到长连铸坯，依次经二冷水机构冷却，经剪切机构剪切成任意长度的连铸坯
。
[0022]在一些具体实施方式中，于
S1
步骤，所述有色金属材料选自电解铜板
、
含锡铜合金
、
工业纯锡
、
锌及其合金
、
铝及其合金
、
镁及其合金中的任意一种或多种
。
[0023]在一些具体实施方式中，于
S2
步骤，通过改变通入电磁场发生部件中的交变电流的电流强度对夹杂物去除程度进行调控，所通入电磁场发生部件的交流电的电流强度为1‑
1000A
；
[0024]通过改变通入电磁场发生部件中的交变电流的电流频率对夹杂物去除程度进行调控，所通入电磁场发生部件的交流电的电流频率为
0.01
‑
1000Hz
；
[0025]通过改变通入电磁场发生部件中的交变电流的方向对夹杂物去除程度进行调控，形成的搅拌方式选自连续搅拌
、
交替搅拌或间歇搅拌中的任意一种；
[0026]电磁场发生部件作用的时间为1‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，其特征在于，包括沿作业方向依次设置的熔化装置
、
一次净化装置
、
二次净化保温装置
、
铸造装置，熔化装置：包括熔化炉
(1)、
设于所述熔化炉
(1)
外圈的加热部件
(4)
；一次净化装置：包括设于所述熔化炉
(1)
出口端的浇道
(6)、
设于所述浇道
(6)
外圈的电磁场发生部件
(8)、
设于所述浇道
(6)
出口内壁处的过滤管
(9)、
靠近所述浇道
(6)
的加热源
(7)
，所述浇道
(6)
为浅平圆形；二次净化保温装置：包括设于所述浇道
(6)
出口下方的保温炉
(10)、
设于所述保温炉
(10)
外圈的加热部件
(4)、
设于所述保温炉
(10)
内壁处的过滤管
(9)、
设于所述保温炉
(10)
底部的电磁场发生部件
(8)
；铸造装置：包括设于所述保温炉
(10)
出口端的结晶器
(13)、
设于所述结晶器
(13)
出口端的牵引机构
(14)、
沿所述牵引机构
(14)
牵引方向设有的二冷水机构
(16)、
剪切机构
(17)。2.
根据权利要求1所述的一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，其特征在于，所述加热部件
(4)
选自感应加热线圈
、
电阻丝加热器
、
天然气加热器中的任意一种
。3.
根据权利要求1所述的一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，其特征在于，所述加热源
(7)
为天然气加热源
。4.
根据权利要求1所述的一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，其特征在于，所述过滤管
(9)
为泡沫陶瓷过滤管
。5.
根据权利要求1所述的一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，其特征在于，所述牵引机构
(14)
的牵引方式选自水平牵引或垂直牵引中的任意一种
。6.
根据权利要求1所述的一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化装置，其特征在于，所述剪切机构
(17)
的剪切方式选自液压剪刀剪切
、
锯床剪切或火焰切割中的任意一种
。7.
一种有色合金连铸中氧化夹杂电磁净化方法，基于如权利要求1‑6任一所述的电磁净化装置，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
将若干种有色金属材料投入熔化炉
(1)
中，通过加热部件
(4)
加热成熔体
(5)
；
S2、
熔体
(5)
从熔化炉
(1)
的出口流到浇道
(6)
，加热源
(7)
加热避免熔体
(5)
凝固，在电磁场发生部件
(8)
的电磁搅拌作用下，驱动熔体
(5)
流动，使得熔体
(5)
中的夹杂物富集在浇道
(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟云波，易志辉，丁彪，乔华，沈喆，章文俊，梁元鑫，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团股份有限公司金威铜业分公司，
类型：发明
国别省市：