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[发明专利]增设环状嵌入式连铸水口电极的中间包电磁净化装置及方法-CN202310409576.2在审
发明人：张新房;黄新;周梦程;张宝雨;黄孝山;刘常皓 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B22D11/116 文献下载
摘要：本发明属于金属熔体净化技术领域，公开了一种增设环状嵌入式连铸水口电极的中间包电磁净化装置及方法。该中间包电磁净化装置包括中间包和脉冲电流装置；还包括设置于中间包出口位置的浸入式水口，置于中间包内、且位于浸入式水口上方的塞棒，以及置于中间包下方、且与浸入式水口连通的结晶器；塞棒连接脉冲电流装置正极；中间包出口位置嵌入有环绕浸入式水口的环状电极，环状电极连接脉冲电流装置负极。本发明在中间包与浸入式水口交接的碗口处增设环绕水口的嵌入式环状电极，脉冲电流作用下在浸入式水口形成无形的“电磁网”，可驱动中间包中塞棒与浸入式水口交界的碗口处夹杂物远离水口，实现对钢液的净化。
增设环状嵌入式水口电极中间电磁净化装置方法

[发明专利]利用脉冲电场对非晶合金返回料洁净化冶炼的方法及装置-CN202310236990.8在审
发明人：张新房;刘常皓 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C22B9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用脉冲电场对非晶合金返回料洁净化冶炼的方法及装置，属于合金熔体净化技术领域，是一种低能耗、低排放的高效工业非晶合金母合金熔炼除杂技术；该方法基于电自由能驱动理论，通过特定装置在熔体一侧底部设置正负电极源，在熔体内产生从水平方向到竖直方向的多角度电流密度分布，依靠电流密度梯度驱动力使熔体内的夹杂物沿着电流密度梯度方向迁移至熔体远离电极的区域和熔体顶部，实现净化非晶合金熔体的目的。本发明提供的技术方案适用于非晶合金返回料除杂的过程中。
利用脉冲电场合金返回洁净冶炼方法装置

[发明专利]一种梯度电流网阻挡装置、真空感应熔炼炉及阻挡方法-CN202211482162.4在审
发明人：张新房;向思奇;刘常皓 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： F27B14/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种梯度电流网阻挡装置、真空感应熔炼炉及阻挡方法，梯度电流网阻挡装置在通入脉冲电流的情况下产生梯度电流网，梯度电流网阻挡装置在真空感应熔炼炉中，用于对浇铸前的真空合金中的夹杂物进行阻挡，夹杂物中包括氧、氮、硫，阻挡降低了夹杂物的含量。该梯度电流网由脉冲电流在溜槽内形成，梯度电流网对高温合金熔体中夹杂物的运动形成阻力，从而将夹杂物从高温合金熔体中过滤除去；此外，由于脉冲电流改变高温合金熔体体系的自由能，导致氧、氮、硫在高温合金熔体中的固溶度降低，促进氧、氮、硫等气体组分的排出，进一步降低高温合金熔体固溶氧、氮、硫含量；脉冲电流保证了在低能耗情况下构建更大的电流梯度，使得本发明的方法绿色节能。
一种梯度流网阻挡装置真空感应熔炼炉方法

[发明专利]利用脉冲电流密度梯度实现金属熔体净化的方法及装置-CN202110897568.8有效
发明人：张新房;刘常皓;闫龙格 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： C25C3/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用脉冲电流密度梯度实现金属熔体净化的方法及装置，涉及金属熔体净化技术领域；该方法通过向金属熔体中施加具有104‑1010A/m3之间的电流密度梯度的非均匀电场，使得熔体中同一非金属夹杂物两端的电流密度差值很大，具有更大的电驱动力，从而实现金属夹杂物的定向迁移，达到净化金属熔体的目的；非均匀电场为脉冲电流电场，平均电流密度为102‑106A/m2，频率为10Hz‑50kHz，脉宽为1‑500μs，电压为1‑36V，作用时间5min‑24h。本发明提供的技术方案适用于金属熔体净化的过程中。
利用脉冲电流密度梯度实现金属净化方法装置

[发明专利]一种净化连铸坯中非金属夹杂物的装置和方法-CN202210928563.1在审
发明人：张新房;刘常皓 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-08-03 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： B22D11/11 文献下载
摘要：本发明涉及一种净化连铸坯中非金属夹杂物的装置和方法，该装置包括脉冲电流发生装置和电极夹持定位装置，脉冲电流发生装置用于对连铸坯施加脉冲电流；电极夹持定位装置用于夹持所述连铸坯，对连铸坯施加脉冲电流电场，驱动在连铸坯凝固过程中析出的非金属夹杂物定向迁移。本发明通过在重轨钢二冷区的连铸坯表面施加非均匀电场，使表面的固相区成为高电流密度区，中心的液相区成为低电流密度区，在连铸坯内产生电流密度梯度，进而驱动连铸坯凝固过程中析出的硫化物夹杂以及尖晶石、氧化物等其它类型的非金属夹杂物向中心液相区迁移，实现降低连铸坯表面非金属夹杂物数量的目的。本发明提供的方案适用于重轨钢连铸的生产过程中。
一种净化连铸坯中非金属夹杂装置方法