本发明专利技术铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：包括铝合金过滤箱箱体和设在箱体中的铝熔体流道，所述铝熔体流道的上方设有至少一组的绕组，所述箱体上设有铝熔体流道的进液口和出液口，所述箱体内具有过滤铝熔体的过滤器，所述铝熔体经过绕组的磁场作用后和过滤器过滤后从出液口输出；本发明专利技术通过在过滤箱的顶盖上安装绕组，绕组对过滤箱内的铝熔体进行脉冲磁场处理，铝熔体经脉冲磁场处理后由过滤器进行过滤后输出浇铸，铸锭凝固后实现晶粒组织的细化，从而可取代生产过程中添加的晶粒细化剂。粒细化剂。粒细化剂。
【技术实现步骤摘要】
铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置及晶粒细化方法
[0001]
：本专利技术涉及金属凝固
及铸造装置，特别涉及一种铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置及晶粒细化方法。
[0002]
技术介绍
：铝合金凝固过程中的过滤箱是铝熔体进行精细过滤的一个设备，它可以去除铝熔体中的杂质物质，尤其是颗粒夹杂物，提高铝熔体纯净度，改善铝合金铸锭的铸造质量；通过增加过滤箱中过滤板的厚度、减小过滤孔尺寸，减慢铝熔体的流速，延长铝熔体在过滤箱中停留的时间，可以有效提高夹杂物的去除效率；另外，通过在过滤箱上安装加热体进行补热，在凝固过程中减小了铝熔体的温度损耗，改善铝熔体在过滤箱中的流动性，起到了稳定流速，均匀除杂的效果。
[0003]但现有过滤箱只有除杂功能，针对铝合金铸锭凝固组织的粗大、偏析、缩孔等铸造缺陷，大多采用添加细化剂的方式对铝合金铸锭组织进行细化，铝熔体经过滤箱过滤后，有一部分加入的细化剂被过滤去除，凝固组织细化效率被减弱；此外部分细化剂经过滤后还可能在熔体中偏聚，造成凝固组织细化效果减弱。
[0004]如检索到中国专利“一种铝合金晶粒细化杆添加装置”公开号CN201848509U，该装置包括铝液溜槽和铝钛硼杆,其特征在于在铝液溜槽内设置电阻加热器,铝钛硼杆未进入铝液的一端设置电阻加热器,在铝钛硼杆添加处溜槽横断面加一块中间有锥孔的挡板，该技术用电阻加热器能提高铝液和铝钛硼杆温度,减小铝钛硼杆与铝液的温差,使铝钛硼杆充分熔化在铝液中。
[0005]上述现有技术缺点：1、传统添加晶粒细化剂以达到细化晶粒的目的，但会使其它杂质引入铝合金熔体，影响铝合金熔体的纯净度，并且细化剂容易在铝合金熔体中偏聚，在凝固过程中形成夹杂；同时细化效果与细化剂的品质有关，细化效果不稳定。
[0006]2、晶粒细化剂为持续性投入，企业生产成本高。
[0007]3、现有应用物理外场进行细化的技术手段中，存在设备体积大；结构复杂；与熔体接触；细化效率低等问题。
[0008]
技术实现思路
：鉴于上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置及晶粒细化方法，该装置能够保证过滤箱的过滤效果，并具有晶粒细化的功能，可减少晶粒细化剂的添加量。
[0009]本专利技术采用以下方案实现，本专利技术铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：包括铝合金过滤箱箱体和设在箱体中的铝熔体流道，所述铝熔体流道的上方设有至少一组的绕组，所述箱体上设有铝熔体流道的进液口和出液口，所述箱体内具有过滤铝熔体的过滤器，所述铝熔体经过绕组的磁场作用后和过滤器过滤后从出液口输出。
[0010]进一步的，上述绕组安装在顶盖上的穿孔上，所述绕组的下部伸入箱体内并高于
铝熔体。
[0011]进一步的，上述顶盖包括盖在箱体上表面的底板，所述底板的中部位置上设有凸台，所述凸台上设有至少一个所述穿孔，所述凸台上安装有用于支撑固定绕组的支架。
[0012]进一步的，上述凸台上内穿设有加热管。
[0013]进一步的，上述凸台上具有两组平行的条形状的穿孔，在穿孔均设有绕组，所述绕组由线圈和铁芯两部分组成，线圈采用耐高温矩形截面漆包线绕制而成，铁芯采用硅钢片叠制而成，线圈均匀缠绕在铁芯外侧，线圈内部以及线圈与铁芯之间有间隙，以作为散热风道，线圈表面包裹有高温绝缘带，以具有绝缘性能。
[0014]进一步的，上述线圈的外周套设有绕组保护套，所述绕组保护套采用奥氏体不锈钢制成，内侧设有二氧化硅板内衬，以起到隔热作用和不影响磁场的分布。
[0015]进一步的，上述绕组的铁芯与过滤箱内铝熔体距离为10
‑
20mm。
[0016]进一步的，上述绕组产生的磁场的脉冲电流波形为三角波，峰值电流为300
‑
600A，占空比为20%
‑
50%，脉冲频率为10
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50Hz，铝熔体内磁感应强度范围为10mT
‑
170mT；通过改变脉冲磁场的激励电流来控制脉冲磁场的强度，以适应不同规格铝合金铸锭铸造时不同的铝熔体流量，以确保良好晶粒效果。
[0017]进一步的，上述过滤箱中铝熔体的温度在700
‑
730℃，脉冲磁场对过滤箱中铝熔体的作用时间为84s
‑
100s。
[0018]本专利技术铝合金过滤箱脉冲磁场实现铝熔体晶粒细化的方法，其特征在于：其中铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置包括铝合金过滤箱箱体和设在箱体中的铝熔体流道，所述铝熔体流道的上方设有至少一组的绕组，所述箱体上设有铝熔体流道的进液口和出液口，所述箱体内具有过滤铝熔体的过滤器，使用时，铝熔体从铝熔体流道的进液口输入，经过至少一组绕组的磁场作用后，经过过滤箱中的过滤器过滤后从出液口输出；通过脉冲磁场对过滤箱内铝熔体进行处理，一方面保证过滤箱过滤效果，另一方面使过滤箱具有晶粒细化的功能，减少晶粒细化剂添加量，保证有效细化铝合金铸锭凝固组织的细化效果；所述绕组的铁芯与过滤箱内铝熔体距离为10
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20mm；所述绕组产生的磁场的脉冲电流波形为三角波，峰值电流为300
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600A，占空比为20%
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50%，脉冲频率为10
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50Hz，铝熔体内磁感应强度范围为10mT
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170mT；所述过滤箱中铝熔体的温度在700
‑
730℃，脉冲磁场对过滤箱中铝熔体的作用时间为84s
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100s。
[0019]本专利技术通过在过滤箱的顶盖上安装绕组，绕组对过滤箱内的铝熔体进行脉冲磁场处理，铝熔体经脉冲磁场处理后由过滤器进行过滤后输出浇铸，铸锭凝固后实现晶粒组织的细化，从而可取代生产过程中添加的晶粒细化剂。
[0020]附图说明：下面结合附图对本专利技术进一步说明；图1是本专利技术的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置对铝熔体进行过滤和电磁处理的立体示意图；图2是实施例1中过滤箱上方安装的脉冲磁场处理装置的剖视图；图3是实施例1中脉冲磁场处理铝熔体表面的磁感应强度分布示意图；图4是实施例1中脉冲磁场处理铝熔体内的磁感应强度方向示意图；图5是实施例1中脉冲磁场处理过滤箱内铝熔体的流速示意图；
图6是过滤箱箱体的俯视图（去除顶盖等）；图7是图6的A
‑
A剖面构造示意图；图8是图6的B
‑
B剖面构造示意图；图9是图6的C
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C剖面构造示意图。
[0021]具体实施方式：下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0022]本专利技术铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置包括铝合金过滤箱箱体1和设在箱体中的铝熔体流道2，所述铝熔体流道2的上方设有至少一组的绕组3，所述箱体1上设有铝熔体流道的进液口4和出液口5，所述箱体内具有过滤铝熔体的过滤器6，该过滤器6为过滤网板或管道过滤器，所述铝熔体经过绕组的磁场作用后和过滤器过滤后从出液口输出。
[0023]具体的，过滤箱箱体1中的过滤结构是，包括由防火砖本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：包括铝合金过滤箱箱体和设在箱体中的铝熔体流道，所述铝熔体流道的上方设有至少一组的绕组，所述箱体上设有铝熔体流道的进液口和出液口，所述箱体内具有过滤铝熔体的过滤器，所述铝熔体经过绕组的磁场作用后和过滤器过滤后从出液口输出。2.根据权利要求1所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述绕组安装在顶盖上的穿孔上，所述绕组的下部伸入箱体内并高于铝熔体。3.根据权利要求2所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述顶盖包括盖在箱体上表面的底板，所述底板的中部位置上设有凸台，所述凸台上设有至少一个所述穿孔，所述凸台上安装有用于支撑固定绕组的支架。4.根据权利要求3所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述凸台上内穿设有加热管。5.根据权利要求3或4所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述凸台上具有两组平行的条形状的穿孔，在穿孔均设有绕组，所述绕组由线圈和铁芯两部分组成，线圈采用耐高温矩形截面漆包线绕制而成，铁芯采用硅钢片叠制而成，线圈均匀缠绕在铁芯外侧，线圈内部以及线圈与铁芯之间有间隙，以作为散热风道，线圈表面包裹有高温绝缘带，以具有绝缘性能。6.根据权利要求5所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述线圈的外周套设有绕组保护套，所述绕组保护套采用奥氏体不锈钢制成，内侧设有二氧化硅板内衬，以起到隔热作用和不影响磁场的分布。7.根据权利要求6所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述绕组的铁芯与过滤箱内铝熔体距离为10
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20mm。8.根据权利要求7所述的铝合金过滤箱脉冲磁场熔体处理装置，其特征在于：所述绕组产生的磁场的脉冲电流波形为三角波，峰值电流为300
‑
600A，占空比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡峰，黄瑞银，麻永林，冉继龙，唐远路，吴建新，朱志斌，江充，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：
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