[发明专利]一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置及其方法

权利要求书

1.一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，包括结晶器、电源和磁场单元；

所述结晶器内盛放渣池（120），结晶器从上往下依次包括第一结晶器（200）、过渡结晶器（400）和第二结晶器（600）；所述第一结晶器（200）内插入自耗电极（100）并使其没入渣池（120）中；所述第一结晶器（200）和过渡结晶器（400）绝缘相连，所述过渡结晶器（400）和第二结晶器（600）绝缘相连；

在所述渣池（120）中，与第一结晶器（200）的底部对应位置处为第一渣池层（121），与第二结晶器（600）的顶部对应位置处为第二渣池层（122），底层为第三渣池层（123）；

所述电源包括第一电源（910）和第二电源（920）；所述第一电源（910）将自耗电极（100）与第一渣池层（121）连接，用于向自耗电极（100）以及自耗电极（100）与第一渣池层（121）之间的渣池（120）提供直流电流；所述第二电源（920）将第二渣池层（122）与第三渣池层（123）连接，用于向第二渣池层（122）与第三渣池层（123）之间的部分提供脉冲电流；

所述磁场单元包括第一磁场单元和第二磁场单元；所述第一磁场单元设于第一结晶器（200）外部，用于向第一结晶器（200）内提供纵向的磁场；所述第二磁场单元设于第二结晶器（600）的外部，用于向第二结晶器（600）内提供横向的磁场。

2.根据权利要求1所述的一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，所述第一结晶器（200）的直径为D1，所述第二结晶器（600）的直径为D2，所述D1/D2=（3~4）：1；所述过渡结晶器（400）的直径从上至下逐渐降低，其顶端直径为D1，其底端直径为D2。

3.根据权利要求2所述的一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，所述第一结晶器（200）和过渡结晶器（400）之间设有第一导电环（300），第一导电环（300）的直径为D1；所述第一导电环（300）分别与第一结晶器（200）的底端和过渡结晶器（400）的顶端对应设置，并分别通过绝缘环（800）与第一结晶器（200）和过渡结晶器（400）连接；所述第一电源（910）通过第一导电环（300）与第一渣池层（121）相连。

4.根据权利要求2所述的一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，所述第二结晶器（600）和过渡结晶器（400）之间设有第二导电环（500），第二导电环（500）的直径为D2；所述第二导电环（500）分别与第二结晶器（600）的顶端和过渡结晶器（400）的底端对应设置，并分别通过绝缘环（800）与第二结晶器（600）和过渡结晶器（400）连接；所述第二电源（920）通过第二导电环（500）与第二渣池层（122）相连。

5.根据权利要求4所述的一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，所述第二结晶器（600）的底部还设有底水箱（700），底水箱（700）顶部设有导电层（710）；所述第二电源（920）通过导电层（710）与第三渣池层（123）相连。

6.根据权利要求1所述的一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，所述第一磁场单元包括第一磁场发生线圈（210），所述第一磁场发生线圈（210）通电后产生稳定的纵向磁场，其磁场强度为0.05T~0.1T；所述第二磁场单元包括第二磁场发生线圈（610），所述第二磁场发生线圈（610）通电后产生稳定的横向磁场，其磁场强度为0.01T~0.05T。

7.根据权利要求1所述的一种防止重熔合金偏析的电渣重熔装置，其特征在于，所述第一电源（910）为直流电源，直流电源的正极与自耗电极（100）相连，其负极与第一渣池层（121）相连；所述第二电源（920）为脉冲电源，脉冲电源的正极与第二渣池层（122）相连，其负极与第三渣池层（123）相连，其波形为方波、频率为10kHz~20kHz、电流密度为50A/cm~100A/cm。