[实用新型]可实现多层搅拌的半固态浆料制备装置

说明书

一种可实现多层搅拌的半固态浆料制备装置，包括坩埚、壳体、定子，所述坩埚设置与壳体内，所述坩埚周侧与壳体内周侧之间由内至外依次设置有电加热层、隔热层，所述隔热层上由上至下间隔安装至少两层定子，所述定子上绕制有感应线圈，感应线圈两端经引出导线连接外界的三相电流供电装置，本装置能够制备出优质的半固态浆料，所制备的半固态浆料不会氧化卷气，通过对熔体施加搅拌处理引起液相的强制流动，加快熔体内部热量的散失速率，使凝固系统的温度场，溶质场、流场变得均匀。

技术领域

本发明涉及一种可实现多层搅拌的半固态浆料制备装置。

背景技术

在电磁搅拌制备半固态浆料时，其工艺原理是利用电磁感应所产生的电磁力驱使合金熔体流动，从而改变合金熔体在凝固过程的流动状态，改变其凝固组织，制备出晶粒细小而分布均匀的半固态浆料。

传统的电磁搅拌器只能实现同一时刻的单一方向搅拌金属熔体，通过圆柱型壳体上凸出的均匀分布的长矩形铁芯定子上绕以线圈，线圈上通以三相电流，产生周期性的旋转磁场，形成涡流带动铝液的单方向旋转，通过改变磁场的旋转方向也可改变铝液的搅拌旋转方向。虽然说单向的电磁搅拌器加快了金属熔体的流动性能，以及其溶质的扩散和冷却效率，但中心铝液与周边铝液所受磁场影响不同，旋转速度以及冷却速度的不同，导致熔体温度分布不均、受力不均，因此同一时刻只能进行单向搅拌的传统电磁搅拌器会在熔体的旋转中心会形成较大的漩涡，导致制备半固态浆料时卷气夹渣，影响制浆的质量。

现有一种制备半固态铝合金浆料的方法，通过对浆料采用先单向搅拌后再沿相反方向搅拌的方法，加强熔体中的枝晶之间相互碰撞，使熔体内初生相碰撞剪切的强度和概率增大，相较于单向电磁搅拌制成的半固态浆料更优质，但由于传统的电磁搅拌器同一时刻只能实现单一方向的磁场旋转，这种方法使金属液体搅拌本质也如单向搅拌一般，在金属熔体中心区域形成很深的液穴，容易卷气。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种可实现多层搅拌的半固态浆料制备装置。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种可实现多层搅拌的半固态浆料制备装置，包括坩埚、壳体、定子，所述坩埚设置与壳体内，所述坩埚周侧与壳体内周侧之间由内至外依次设置有电加热层、隔热层，所述隔热层上由上至下间隔安装至少两层定子，所述定子上绕制有感应线圈，感应线圈两端经引出导线连接外界的三相电流供电装置。

进一步的，所述壳体上下端不封闭，壳体下端固定安装有散热风机。

进一步的，所述壳体安装在支撑架上。

进一步的，所述电加热层内设置有电阻丝，电阻丝呈螺旋状缠绕于坩埚外壁。

进一步的，所述电阻丝与坩埚外壁、隔热层之间设置有保温层，电阻丝包裹在保温层内。

进一步的，所述坩埚内设置有温度传感器。

进一步的，所述定子包括圆周均布的若干个凸极定子单元，磁感线圈绕制在凸极定子上。

进一步的，所述壳体上端设置有搅拌器盖，搅拌器盖盖设在壳体上或一端与壳体铰接，搅拌器盖上设置有提手、观察孔，观察孔位于坩埚上方。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构设计合理，能够制备出优质的半固态浆料，所制备的半固态浆料不会氧化卷气，通过对熔体施加搅拌处理引起液相的强制流动，加快熔体内部热量的散失速率，使凝固系统的温度场，溶质场、流场变得均匀。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本装置设置三层电磁搅拌装置的结构示意图。

图2为本装置设置两层电磁搅拌装置的结构示意图。

图3为双层搅拌原理图。

图4为四层搅拌原理图。