[发明专利]一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器

权利要求书

1.一种带控制环的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，包括：控制环、壳体、螺线管线圈、坩埚、电阻丝加热单元和绝热层；

所述壳体内设置有线圈支撑壁，所述螺线管线圈缠绕在所述线圈支撑壁上，所述螺线管线圈通电后可提供径向和轴向电磁力；

所述电阻丝加热单元用于为所述坩埚加热并保持金属熔体的熔融状态；

所述绝热层用于隔绝高温，保护所述螺线管线圈；

所述控制环位于所述绝热层和壳体内壁之间，用于控制不同的搅拌方式。

2.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为增强型控制环时，其设置在金属熔体外侧的上端，工作时，金属熔体上端受到的电磁力大于下端受到的电磁力，上端金属熔体沿径向向内流动而下端金属熔体向外流动，金属熔体形成一个整体的循环回路，流动形式为湍流。

3.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为增强型控制环时，其位于金属熔体二分之一高度外侧时，所述螺线管线圈和控制环共同产生的磁场在金属熔体中部最大两端略小，金属熔体在同一时刻受到的电磁力也呈中部较大两端较小的分布。

4.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为增强型控制环时，其设置在金属熔体外侧的下端和中部之间，工作时，金属熔体在控制环高度附近受到的电磁力较大，其他区域受到的电磁力较小，金属熔体形成的“双回路”流动轨迹出现轴向不对称分布，流动形式为湍流。

5.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为削弱型控制环时，其设置在金属熔体外侧的上端，工作时，金属熔体上端受到的电磁力较小，下端受到的电磁力较大，上端金属熔体沿径向向外流动而下端金属熔体向内流动，金属熔体形成一个整体的循环回路，流动形式为湍流。

6.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述控制环为削弱型控制环时，其位于金属熔体二分之一高度外侧时，所述螺线管线圈产生的磁场在金属熔体中部较小两端略大，金属熔体在同一时刻受到的电磁力也呈中部较小两端较大的分布特点。

7.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，当控制环为削弱型时，且其设置在金属熔体外侧的下端和中部之间，工作时，金属熔体在控制环高度附近受到的电磁力较小，其他区域受到的电磁力较大，金属熔体形成的“双回路”流动轨迹出现轴向不对称分布，流动形式为湍流。

8.如权利要求1所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，当所述控制环包括：增强型控制环和削弱型控制环时，所述增强型控制环设置在金属熔体外侧的下端，所述削弱型控制环设置在金属熔体外侧的上端，工作时，金属熔体上端较无控制环时受到的电磁力减小，金属熔体下端较无控制环时受到的电磁力增大，因此上端金属熔体沿径向向外流动而下端金属熔体向内流动，金属熔体形成一个整体的循环回路，流动形式为湍流。

9.如权利要求1-8任一项所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述螺线管式电磁搅拌器还包括：变频器和电源，所述变频器的一端连接所述螺线管线圈，所述变频器的另一端连接所述电源，所述变频器可在0～100Hz间任意改变所述螺线管线圈所通电流的频率，所述电源可在0～400A间任意改变所述螺线管线圈所通电流的有效值大小。

10.如权利要求1-9任一项所述的螺线管式电磁搅拌器，其特征在于，所述电阻丝加热单元包括：电阻丝、热电偶和温度调节电路；

所述电阻丝用于加热坩埚，所述热电偶用于检测坩埚温度并将温度反馈给温度调节电路，所述温度调节电路根据热电偶反馈使坩埚温度保持在用户设定温度上。