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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106914183A(43)申请公布日2017.07.04(21)申请号201710216059.8(22)申请日2017.04.05(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人邓安元李阳周伟星杨斌王恩刚张兴武(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人任凯(51)Int.Cl.B01F13/08(2006.01)C21C7/072(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器(57)摘要本发明属于冶金熔炼技术领域,具体涉及一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器。本发明的技术方案如下:一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,包括铁芯、线圈、不导磁底座或磁轭,所述不导磁底座或磁轭水平设置,所述铁芯竖直设置在所述不导磁底座或磁轭上,所述铁芯形成沿圆周方位均匀对称设置,所述铁芯的极性面向上朝向金属熔池炉底,交流电流过所述线圈产生的磁场通过所述铁芯进入金属熔池内部,在金属熔池内部形成旋转磁场。本发明提供的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,可产生具有竖直方向分量的旋转电磁力,驱动熔池内熔融金属形成螺旋运动,有利于充分搅拌熔融金属。CN106914183ACN106914183A权利要求书1/1页1.一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,包括铁芯、线圈、不导磁底座或磁轭,所述不导磁底座或磁轭水平设置,所述铁芯竖直设置在所述不导磁底座或磁轭上,所述铁芯形成沿圆周方位均匀对称设置,所述铁芯的极性面向上朝向金属熔池炉底,交流电流过所述线圈产生的磁场通过所述铁芯进入金属熔池内部,在金属熔池内部形成旋转磁场。2.根据权利要求1所述的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,所述铁芯竖直设置在所述不导磁底座上,所述线圈缠绕在所述铁芯上,所述铁芯横截面为圆形或方形。3.根据权利要求2所述的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,所述铁芯数量为四个,采用四相四极方式施加交流电。4.根据权利要求2所述的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,所述铁芯数量为六个,采用三相六极或六相六极方式施加交流电。5.根据权利要求1所述的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,所述铁芯竖直设置在所述磁轭上,所述磁轭为圆环形,所述铁芯横截面为扇形,所述铁芯数量为六个,采用三相六极或六相六极方式施加交流电。6.根据权利要求5所述的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,所述线圈缠绕在所述铁芯上。7.根据权利要求5所述的设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,其特征在于,所述线圈缠绕在所述磁轭上。2CN106914183A说明书1/4页一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器技术领域[0001]本发明属于冶金熔炼技术领域,具体涉及一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器。背景技术[0002]在冶金生产、材料加工过程中,在金属熔池中施加搅拌作用,对提高生产效率、提升产品质量有着重要意义。[0003]在钢包精炼过程中,控制钢包不同阶段钢液的流动形态是精炼过程中至关重要的一环。加大钢液湍流强度,有利于减小钢液混匀时间,加快成分和温度的均匀化。渣金界面湍动能较大,有利于钢包脱硫以及渣层对夹杂物的吸收。现阶段工业生产中主要有吹氩搅拌和电磁搅拌两种方式,电磁搅拌以瑞典ABB公司发明的侧壁式线性搅拌为主,其特征为:搅拌器固定于钢包侧壁,在电磁力作用下,钢液于近搅拌器一端呈向上或向下运动,在钢包竖直截面上形成一个较大的环流,该环流向上的流股会冲击液面,使液面升高,有可能造成渣眼和卷渣。[0004]在铝的熔炼过程中,主要以反射炉为主,由于反射炉无搅拌作用,导致铝液成分分布差异,温度分层严重。过去解决这一问题主要采取机械搅拌或减压式搅拌,这两种搅拌方式由于与熔液存在直接接触,因此易导致消耗品增加、铝液污染、操作和维护麻烦等缺点。对于这种现象,国内的学者也开发出适用于冶金熔炼过程中的炉包底电磁搅拌系统,例如专利ZL200720065029.3和专利ZL200720065030.6,该专利磁轭为水平放置,铁芯朝上,线圈缠绕于铁芯或者磁轭,利用搅拌器产生的行波磁场驱动铝液线性运动。由于磁场的集肤效应,该电磁力主要作用于近搅拌器处的铝液,依靠铝液的粘滞力带动整个熔池运动。该线性搅拌易在熔池中形成多个环流,环流与环流之间相互作用导致能量减损,易在熔池远端形成死区,导致熔池温度和熔液组分分布不均匀,影响产品质量。发明内容[0005]本发明提供一种设置在金属熔池炉底的旋转电磁搅拌器,可产生具有竖直方向分量的旋转电磁力,驱动熔池内熔融金属形成螺旋运动,有利