[发明专利]一种用于半连续铸造电磁能晶粒细化预处理槽

说明书

本发明公开了一种用于半连续铸造电磁能晶粒细化预处理槽，包括槽体和盖设在槽体上的保温盖，在槽体相对的两槽壁上设有两个连通口，在保温盖和槽体上固定设有至少一对U型硅钢铁芯，每对U型硅钢铁芯的四个端柱均两两处在同一直线，在U型硅钢铁芯的每个端柱上均绕设有磁感应线圈，磁感应线圈的两端与电源连接。本发明通过设置槽体、保温盖以及槽体和保温盖上的U型硅钢铁芯，U型硅钢铁芯绕设磁感应线圈，为磁感应线圈通入脉冲电流后产生脉冲磁场，脉冲磁场瞬时产生较大磁通量，从而获得的脉冲电磁能，用来处理熔体，使铸体晶粒细化。在使用时槽体放置于流槽和浇铸盘之间，可以减缓流速增加处理时间，从而提高形核率。

技术领域：

本发明涉及一种预处理槽，尤其涉及一种用于半连续铸造电磁能晶粒细化预处理槽。

背景技术：

在铝及铝合金的加工应用中，为了达到满意的效果，对其组织和性能提出了严格的要求。具有均匀细小的晶粒组织可以使得材料的强度和延伸率得到显著提高，同时减小材料的热裂倾向。

目前工业上常用的凝固组织微细化方法主要有化学法、热控法。化学法是向液态金属中添加晶粒细化剂或者晶粒生长抑制剂从而达到细化晶粒的方法。晶粒细化剂的作用是强化非均质生核过程。它可以直接作为外加晶核的生核剂，是一些与欲细化相有界面共格对应关系的高熔点物相或同类金属碎粒。他们在液态金属中可以作为欲细化相的有效衬底而促进非均质形核。添加晶粒生长抑制剂可以降低晶粒的长大速度，使生核数量相对提高而获得细小的等轴晶组织。它引入的表面活性元素在晶体面上的吸附量不同，这样不仅改变了晶体生长时各晶面的相对生长速度，而且促进了枝晶游离和增值，从而改变晶粒的数目和形态。

热控法是在凝固过程中采用较低的熔体处理温度和浇注温度，并且控制模温和降低熔体与壳型之间的温度梯度来细化凝固组织。热控法主要包括提高冷却速度和低过热度浇铸等。

电磁能处理技术改善铸态组织在提升金属材料组织及性能方面属于突破性技术。该技术从材料相变本源出发，通过影响相变过程中的能量变化，从而影响相变动力学，改善组织。金属凝固行为属于材料相变过程，而相变过程中的结晶行为均伴随着能量的变化，即相变需要能量才能顺利进行。在经典相变理论中，结构起伏、成分起伏和能量起伏是发生相变的必要条件，其中改变或增加能量起伏有利于相变的进行。电磁以能量形式作用在材料相变过程中，势必会对能量起伏产生影响，进而影响相变进程。但是，现有的电磁能处理装置多数停留在实验阶段，应用在工业铝合金成型过程中的效果并不显著，因此亟需研发一种能够细化金属凝固组织，提高产品质量的工业化电磁能处理装置。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于半连续铸造电磁能晶粒细化预处理槽。

本发明由如下技术方案实施：一种用于半连续铸造电磁能晶粒细化预处理槽，其包括槽体和盖设在所述槽体上的保温盖，在所述槽体相对的两槽壁上设有两个连通口，在所述保温盖和槽体上固定设有至少一对U型硅钢铁芯，每对所述U型硅钢铁芯分别固定在所述保温盖和所述槽体上，每对所述U型硅钢铁芯的四个端柱均两两处在同一直线，在所述U型硅钢铁芯的每个端柱上均绕设有磁感应线圈，所述磁感应线圈的两端与电源连接。

进一步的，设置于所述保温盖上部的U型硅钢铁芯，其两个端柱贯穿所述保温盖，并置于所述槽体内。

进一步的，所述磁感应线圈为中空铜管，所述中空铜管与冷却气源连通。

进一步的，在所述槽体内部竖直设有挡流板。

进一步的，在所述槽体内部竖直设有多块挡流板，且多块所述挡流板相错设置在所述槽体内，所述挡流板所在平面均与两个所述连通口之间的连线相交。

进一步的，在所述槽体的槽壁内部设有电阻丝和热电偶。

进一步的，在所述保温盖上部设有吊钩。

进一步的，在所述保温盖的下部边缘位置设有与所述槽体卡接的凹槽。