[发明专利]一种有行波磁场发生器的定向凝固装置

权利要求书

1.一种有行波磁场发生器的定向凝固装置，包括冷却装置、高频感应加热装置和抽拉装置，其特征在于，还包括行波磁场发生器和行波磁场变频电源(26)；其中，

a.行波磁场发生器、冷却装置中的行波磁场线圈冷却箱(15)和高频感应加热装置均位于真空室(17)内；抽拉装置位于真空室(17)内底部中心处；

b.行波磁场发生器位于行波磁场线圈冷却箱(15)内；行波磁场发生器包括三个行波磁场线圈(4)和线圈架；三个行波磁场线圈(4)分别安装在线圈架上的三层线圈挡板(16)上，并且相邻的行波磁场线圈(4)的间距为54～72mm；行波磁场变频电源(26)的频率变化范围为50-600Hz；每个行波磁场线圈(4)的线圈为30～180匝；每个行波磁场线圈(4)的截面形状为方形，电流为5～60A；三个行波磁场线圈(4)的磁场强度为1～42.5mT；

c.高频感应加热装置位于圆环形行波磁场线圈冷却箱(15)的内孔中，套装在抽拉装置的陶瓷管(11)上；高频感应加热装置中的辐射隔热挡板(19)位于线圈架下两个行波磁场线圈(4)相邻表面之间间隙的中心处；

d.在真空室(17)的一侧壁上有真空泵连接口(6)；在真空室底部中心有抽拉装置的水冷结晶器(21)的安装孔。

2.如权利要求1所述一种有行波磁场发生器的定向凝固装置，其特征在于，线圈架包括4根丝杆(5)、12块线圈挡板(16)和1个圆环形的底圈(18)；其中，丝杆(5)外圆表面带有螺纹；线圈挡板(16)的一端有连接孔；该连接孔的直径与丝杆(5)的外径相等；在底圈(18)表面边缘处圆周上均匀对称分布四个丝杆安装孔，4根丝杆(5)的一端固定在该丝杆安装孔内；12块线圈挡板(16)分为三层，沿丝杆(5)的轴向均匀分布并套装在每根丝杆(5)上，并且各层的四块线圈挡板(16)处于同一高度；通过螺帽将线圈挡板(16)固定在各丝杆(5)上，组成了线圈架。

3.如权利要求1所述一种有行波磁场发生器的定向凝固装置，其特征在于，冷却装置包括行波磁场线圈冷却箱(15)、冷却油箱(1)和齿轮油泵(2)；行波磁场线圈冷却箱(15)为圆环形筒体，由底板(25)、内壁(24)、外壁(23)、进油管(3)、行波磁场线圈冷却箱盖(12)和出油管(13)组成；内壁(24)和外壁(23)分别焊接在底板(25)表面的内边缘与外边缘上，形成了圆环形筒体，用于安放行波磁场发生器和冷却用的变压器油；圆环形冷却箱盖(12)固定在行波磁场线圈冷却箱(15)敞口端的法兰边上；行波磁场线圈冷却箱盖15上有出油管(13)；内壁(24)与行波磁场线圈(4)之间、外壁(23)与行波磁场线圈(4)之间有变压器油的循环流动通路；外壁(23)底部有进油管(3)的安装孔；在外壁(23)一侧上排布有行波磁场线圈(4)接线的过孔。

4.如权利要求1所述一种有行波磁场发生器的定向凝固装置，其特征在于，冷却油箱(1)为有内层和外层的夹层结构；冷却油箱(1)的内层箱体内用于盛放变压器油；在冷却油箱(1)的内层箱体的两端分别有变压器油的进口和出口；冷却油箱(1)的内层和外层之间为循环冷却水通路；冷却油箱(1)的内层和外层之间的循环冷却水通路密封；冷却油箱(1)的小箱体内还排布有冷却水管；该冷却水管的两端分别焊接在小箱体两端端板上的通孔上，使小箱体内的冷却水管均与冷却油箱(1)的内层和外层之间的循环冷却水通路连通。

5.如权利要求2所述一种有行波磁场发生器的定向凝固装置，其特征在于，底圈(18)为圆环状，外径小于外壁(23)的内径并大于行波磁场线圈(4)的外径，内径大于内壁(24)的外径。