CN2854477Y - 带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

合金制造中不会产生金属成分偏析的带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，具有底置式永磁搅拌机(3)，在底置式永磁搅拌机(3)上设有使所述底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构。本实用新型适合用作合金制造中金属熔炼时的搅拌装置。

Description

带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置
                      技术领域
本实用新型涉及金属熔炼炉的搅拌装置。
                      背景技术
铝合金以其特有的性能而被许多领域所应用。特别是航天、军工以及汽车制造等行业，铝合金的应用起来越广泛，同时对铝合金的各种性能提出了更高的要求。这意味着对铝合金的制造装备水平提出了更高的要求，其中以变形铝合金为代表的高合金成分、高机械性能的铝合金材料的制造更为突出。
在传统的变形铝合金等高合金成分的制造工艺中，必须添加的合金成分多为高比重、高熔点的重金属，因此，不但生产效率低，单位能耗大，而且合金成分易偏析，很难获得高品质的产品。
在制造铝合金的金属熔炼中，近几年相继推出了电磁搅拌和工频炉熔炼技术。这两种技术的采用虽然为铝合金品质的提高提供了新的选择，但是在实际应用过程中，电磁搅拌设备因维护复杂、故障率高而影响了生产率的提高，且因能耗大和投资成本高等因素导致生产成本高昂；工频炉熔炼因其本身容量太小，使用的单位成本太高，在生产中很难实现规模效益。所以上述两种技术中实际推广中受制约，不具备标准化配置的要求。
最近新推出的永磁搅拌技术，虽然在降低能耗和提高生产率方面取得了创造性的突破，但该产品系列中的底置式搅拌机，其搅拌方式过于单一，只有水平方向的旋转搅拌，在一些含有高比例的难熔重金属的合金制造中，会产生重金属的垂直方向的偏析，影响产品品质。
                    发明内容
本实用新型要解决合金材料在熔炼制造中采用永磁搅拌机因搅拌方式单一导致重金属偏析的问题，为此提供本实用新型的一种带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，本装置具有多维复合搅拌方式，能使熔炼制造的合金其重金属成分分布均匀，不产生偏析。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是设有底置式永磁搅拌机，其特殊之处是在底置式永磁搅拌机上设有使所述底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构。
所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构可以是指：在底置式永磁搅拌机的框架下面设有液压油缸，液压油缸上联有换向阀和由电机驱动的液压泵。
所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构也可以是指：在底置式永磁搅拌机的框架下面设有气缸，气缸上联有换向阀和气泵。
所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构又可以是指：在底置式永磁搅拌机的框架下面设有偏心轮/连杆/凸轮机构，偏心轮/连杆/凸轮机构上联有电机(驱动的链传动机构。
所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构还可以是指：在底置式永磁搅拌机的框架上联有齿条，齿条上配合有齿轮，齿轮上联有电机驱动的链传动机构。该电机为换向转动电机，实现齿条的上、下换向运动。
本实用新型所述液压油缸、气缸上所联换向阀的作用是控制液压油、高压气的运动方向，从而控制活塞杆的运动方向。当先导阀的电磁铁线圈不通电时，动铁芯在弹簧作用下复位，换向阀的P孔和01孔贯通，B孔和02孔贯通，液压油缸、气缸内腔的介质压力推动活塞向外位移；当线圈通电时，动铁芯被吸合，换向阀的P孔和02孔贯通，B孔和01孔贯通，所述介质输入液压油缸、气缸外腔，推动活塞向内运动，实现换向。
当底置式永磁搅拌机在上、下往复运动的驱动机构作用下，底置式永磁搅拌机作上、下往复运动，使磁场作用于熔体即熔炼的金属液的磁通量产生循环变化。根据通过单位截面积的磁通量发生变化，导体即金属液截面积内将产生涡流，涡流产生的磁场将阻止通过截面积的磁通量变化，所以涡流产生的磁场将对永磁搅拌机旋转的磁钢组产生与所述往复运动方向相反的力，同理，磁场将对产生涡流的金属液产生与所述往复运动方向相反的作用力F，金属液在反作用力F的作用下，产生与磁场往复运动方向相同的运动，跟随磁场磁场作上、下往复运动，实现熔体内部的翻腾效果。
当上述运动迭加于底置式永磁搅拌机的水平旋转运动时，熔炉内的金属液将作平面旋转和上、下涌动的复合运动。该运动把比重大、易沉淀在金属液底部的重金属成分以垂直运动的方式带到金属液表面，然后通过水平运动均匀地将重金属成分扩散到整个熔体中。结合生产实现情况，可以调节垂直运动的幅度和频率，控制合金液体的翻腾强度。通过与水平方向搅拌速度的合理结合，最终实现最佳搅拌效果。
本实用新型在所述上、下往复运动的驱动机构作用下，底置式永磁搅拌机作上、下往复运动，上、下运动的幅度一般为100毫米左右，上、下运动一个周期的时间一般以2～2.5秒为宜。
本实用新型由于在底置式永磁搅拌机上设有使所述底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构，故熔炼制造的合金材料，例如铝合金材料，其重金属成分分布均匀，不会产生偏析。
                     附图说明
图1是本实用新型一实施方式结构示意图；
图2是本实用新型另一实施方式结构示意图；
图3是本实用新型又一实施方式结构示意图；
图4是图3中偏心轮/连杆/凸轮机构的链传动机构示意图；
图5是本实用新型再一实施方式结构示意图；
图6是图5中齿轮的链传动机构示意图。
                  具体实施方式
                    实施例1
带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，具有底置式永磁搅拌机3位于含金属液1的炉体2下面，在底置式永磁搅拌机3上设有使所述底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构。该上、下往复运动的驱动机构是：在底置式永磁搅拌机的框架4下面设有液压油缸5，液压油缸5上联有换向阀6和由电机8驱动的液压泵7。
                    实施例2
本例搅拌装置，其上、下往复运动的驱动机构是：在底置式永磁搅拌机的框架4下面设有气缸9，气缸9上联有换向阀6和气泵10。
                    实施例3
本例搅拌装置，其上、下往复运动的驱动机构是：在底置式永磁搅拌机的框架4下面设有偏心轮/连杆/凸轮机构11，偏心轮/连杆/凸轮机构11上联有电机13驱动的链传动机构12。
                    实施例4
本例搅拌装置，其上、下往复运动的驱动机构是：在底置式永磁搅拌机的框架4上联有齿条15，齿条15上配合有齿轮14，齿轮14上联有电机17驱动的链传动机构16。

Claims (5)

1、带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，具有底置式永磁搅拌机(3)，其特征是在底置式永磁搅拌机(3)上设有使所述底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构。
2、如权利要求1所述的带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，其特征是所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构是指：在底置式永磁搅拌机的框架(4)下面设有液压油缸(5)，液压油缸(5)上联有换向阀(6)和由电机(8)驱动的液压泵(7)。
3、如权利要求1所述的带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，其特征是所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构是指：在底置式永磁搅拌机的框架(4)下面设有气缸(9)，气缸(9)上联有换向阀(6)和气泵(10)。
4、如权利要求1所述的带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，其特征是所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构是指：在底置式永磁搅拌机的框架(4)下面设有偏心轮/连杆/凸轮机构(11)，偏心轮/连杆/凸轮机构(11)上联有电机(13)驱动的链传动机构(12)。
5、如权利要求1所述的带翻腾效果的熔炼炉搅拌装置，其特征是所述的使底置式永磁搅拌机上、下往复运动的驱动机构是指：在底置式永磁搅拌机的框架(4)上联有齿条(15)，齿条(15)上配合有齿轮(14)，齿轮(14)上联有电机(17)驱动的链传动机构(16)。
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