一种用于科研的电磁搅拌保温炉制造技术

本发明专利技术公开了一种用于科研的电磁搅拌保温炉，它解决了现有技术中电磁搅拌保温炉体积大，存在能耗浪费的问题，具有整体结构设置合理，结构得到有机统一的有益效果，其方案如下：一种用于科研的电磁搅拌保温炉，包括炉体，炉体顶部设置开口用于盛放熔融金属合金溶液；线圈，分层缠绕设置于炉体周侧；磁轭，磁轭包括多个，多个磁轭均匀设于炉体周侧，且均匀分布在线圈周围，每个磁轭包括侧板和多条与侧板连接的齿芯，从低至高，中间的齿芯厚度大于上下两侧齿芯的厚度。

An electromagnetic stirring heat preservation furnace for scientific research

The invention discloses an electromagnetic stirring heat preservation furnace for scientific research, which solves the problems of large volume of electromagnetic stirring heat preservation furnace and waste of energy consumption in the prior art. It has the advantages of reasonable overall structure setting and organic unity of structure. The scheme is as follows: an electromagnetic stirring heat preservation furnace for scientific research, including the furnace body, the top of the furnace body is provided with an opening for holding melting Metal alloy solution; coil, layered winding is set on the surrounding side of the furnace body; magnetic yoke, including a plurality of magnetic yokes, is evenly arranged on the surrounding side of the furnace body, and evenly distributed around the coil. Each magnetic yoke includes a side plate and a plurality of tooth cores connected with the side plate, from low to high, and the thickness of the tooth cores in the middle is greater than the thickness of the tooth cores at the upper and lower sides.

【技术实现步骤摘要】
一种用于科研的电磁搅拌保温炉
本专利技术涉及金属熔融保温炉领域，特别是涉及一种用于科研的电磁搅拌保温炉。
技术介绍
电磁搅拌技术通过定量认识电磁场在介质中的传递，控制搅拌过程中熔融金属合金溶液的流动、传热和凝固，进而降低合金的过热度、去除夹渣从而扩大等轴晶区，减少成分偏析，减轻中心疏松和中心缩孔，极大提高凝固后金属合金的质量，现已被应用在工业生产中。然而，电磁搅拌技术在使用过程中也出现过各种各样的问题,几十年来，国内外学者为解决这些问题做了大量的数值模拟研究，通常工业上应用的电磁搅拌保温炉容量大、体积大，没有针对科研工作者适用的小型电磁搅拌保温炉，在验证模拟所得工艺参数时往往费时费力并造成能耗浪费。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于科研的电磁搅拌保温炉，便于更快更方便地修正电磁搅拌工艺参数，从而更好地服务于工业生产，提高企业的经济效益。一种用于科研的电磁搅拌保温炉的具体方案如下：一种用于科研的电磁搅拌保温炉，包括：炉体，炉体顶部设置开口用于盛放熔融金属合金溶液；线圈，分层缠绕设置于炉体周侧；磁轭，磁轭包括多个，多个磁轭均匀设于炉体周侧，且均匀分布在线圈周围，每个磁轭包括侧板和多条与侧板连接的齿芯，从低至高，中间的齿芯厚度大于上下两侧齿芯的厚度。该保温炉中间的齿芯厚于两侧，这样能增加磁轭的导磁效果，减少磁力线的浪费，整体结构设置更加小巧轻便，便于科研工作者进行试验工作，节省去企业验证的时间并大大地节省原材料及电耗。进一步地，所述磁轭包括至少4条所述的齿芯，中间齿芯的厚度均大于上下两侧齿芯的厚度，这样磁力线的传输大部分集中在中间两条齿芯，这样在同等条件下能显著提高搅拌效率。进一步地，为了保证线圈设置的均衡，相邻两条所述齿芯之间形成的间隔高度是相同的。进一步地，每层所述线圈的高度与相邻两齿芯之间形成的间隔高度是相同的，这样保证每层线圈的匝数、高度都是相同的。进一步地，所述侧板与齿芯为一体结构件，磁轭为硅钢材质。进一步地，为了方便线圈的设置，所述炉体为筒状，所述线圈为环形，通过磁轭的设置，相邻两圈线圈之间间隔的距离是相同的。进一步地，所述磁轭最上侧的所述齿芯高于所述炉体顶部设置。进一步地，为了保证线圈的设置，沿着磁轭的长度方向，所述齿芯的长度长于所述侧板的宽度，齿芯的长度大于侧板宽度的3倍，齿芯的宽度与侧板的宽度相同，最上侧的齿芯上表面与侧板顶部齐平，最下侧的齿芯下表面与侧板底部齐平。进一步地，所述炉体的高度大于炉体的直径，炉体的直径为150mm-200mm，这样的结构件便于科研工作人员的试验工作有效进行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术通过整体电磁搅拌保温炉的设置，整体结构设置更加小巧轻便，便于科研工作者进行试验工作，极大地方便科研人员验证他们的工艺参数是否可行，节省去企业验证的时间并大大地节省原材料及电耗。2)本专利技术通过中间两条齿芯高度较厚的设置，能够大幅度增加磁轭的导磁效果，减少磁力线的浪费，在同等条件下能够显著提高搅拌效率。3)本专利技术通过齿芯之间间隔相同的设置，便于线圈设置的均匀性，保证线圈的设置。4)本专利技术通过齿芯长度长于侧板宽度的设置，进一步保证线圈的设置，同时，能够方便磁轭的制造。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例中磁轭的正视图；图2为本专利技术实施例中磁轭的俯视图；图3为本专利技术实施例中一种用于科研的电磁搅拌保温炉的俯视图；图中：1.侧板，2.最上侧齿芯，3.中间齿芯，4.最下侧齿芯，5.线圈，6.炉体，7.磁轭。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本专利技术提出了一种用于科研的电磁搅拌保温炉，下面结合说明书附图，对本专利技术做进一步的阐述。本专利技术的一种典型的实施方式中，如图3所示，一种用于科研的电磁搅拌保温炉，包括炉体6、线圈5和磁轭7，炉体6的周侧设有多个磁轭7，线圈5分层缠绕设置于炉体6周侧，本实施例中，共设置6个磁轭7，6个磁轭7均匀布置于炉体6和线圈5的周侧；线圈5、磁轭7和炉体6之间具有间隙。如图1和图2所示，磁轭7包括侧板1，侧板1的一侧设有若干条齿芯，齿芯与侧板垂直设置，且齿芯与侧板1为整体结构，相邻两齿芯之间间隔设定距离设置，本实施例中，齿芯共设置4条，4条齿芯共形成3段间隔，三段间隔的高度是相同的，且磁轭最上侧齿芯2高于炉体6顶部设置，线圈5形状为环形，线圈5围绕着炉体6均匀设置于每两条齿芯之间，炉体6炉底与最下层线圈5底部平齐，6个磁轭7均匀分布在线圈周围。每匝线圈5截面积为10mm2，每个线圈匝数为150匝，高度为44mm，线圈的设置高度与相邻两齿芯之间的间隔高度相同，便于线圈设置的规整性。线圈5由下至上，依次固定在每个磁轭的两齿芯之间。其中，本实施例中，磁轭7高230mm，宽70mm(侧板1的宽度与齿芯的宽度相同)，侧板1和磁轭的宽度方向定义相同，磁轭侧板长度为40mm，上下两个齿芯高度为20mm，中间齿芯3的高度略厚，为29mm，齿芯长125mm，每两条齿芯之间间隔44mm，最上侧齿芯2上表面与侧板顶部齐平，最下侧齿芯4下表面与侧板底部齐平。炉体6采用石墨材料，外观为常用的坩埚形状即炉体为筒状，顶部开口处设置盖板或不设置盖板均可，炉体6的直径为155mm，高190mm，厚15mm，磁轭7均为硅钢材质，炉体6的高度小于磁轭7的高度，便于磁轭7的安装。本实施例提供的一种用于科研的电磁搅拌保温炉，将熔融金属合金溶液盛放于炉体内，当线圈内通入低频电流时，会产生一个行波磁场，磁场穿过炉底，作用于熔融金属合金溶液，在溶液中产生感应电势和电流，感应电流又和磁场作用产生电磁力，从而推动溶液定向流动，起到搅拌作用。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于科研的电磁搅拌保温炉，其特征在于，包括：/n炉体，炉体顶部设置开口用于盛放熔融金属合金溶液；/n线圈，分层缠绕设置于炉体周侧；/n磁轭，磁轭包括多个，多个磁轭均匀设于炉体周侧，且均匀分布在线圈周围，每个磁轭包括侧板和多条与侧板连接的齿芯，从低至高，中间的齿芯厚度大于上下两侧齿芯的厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于科研的电磁搅拌保温炉，其特征在于，包括：
炉体，炉体顶部设置开口用于盛放熔融金属合金溶液；
线圈，分层缠绕设置于炉体周侧；
磁轭，磁轭包括多个，多个磁轭均匀设于炉体周侧，且均匀分布在线圈周围，每个磁轭包括侧板和多条与侧板连接的齿芯，从低至高，中间的齿芯厚度大于上下两侧齿芯的厚度。


2.根据权利要求1所述的一种用于科研的电磁搅拌保温炉，其特征在于，所述磁轭包括至少4条所述的齿芯，中间齿芯的厚度均大于上下两侧齿芯的厚度。


3.根据权利要求1所述的一种用于科研的电磁搅拌保温炉，其特征在于，相邻两条所述齿芯之间形成的间隔高度是相同的。


4.根据权利要求1所述的一种用于科研的电磁搅拌保温炉，其特征在于，所述侧板...

【专利技术属性】
技术研发人员：田寒梅，李艳，侯延进，赵培，王佳佳，郭磊，
申请(专利权)人：山东省科学院能源研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37