[发明专利]电磁涡旋驱动力净化金属液的方法及装置

摘要

本发明公开了一种电磁涡旋驱动力连续净化金属液的方法，在金属液被连铸或是浇注成材前使金属液以一定的速度流经一设置了多组非金属夹杂物去除装置的流槽，对流槽中的金属液施加一低能耗的特殊电磁复合场改变非金属夹杂物的原有运动方向，高效驱动非金属夹杂物向流槽中设置的夹杂物收集区迁移，并最终被夹杂物收集区中的过滤装置收集。本发明还提供一种电磁涡旋驱动力连续净化金属液的装置，适用于各种对金属液纯净度要求高的精炼工艺过程，经过连续净化后的金属液可以直接连铸或者模铸成非金属夹杂物含量超低的铸坯。

主权项

1.一种电磁涡旋驱动力连续净化金属液的方法，其特征在于：使待净化的金属液以设定的速度流经设置了多段非金属夹杂物去除装置的流槽（1），其特征在于：设置的非金属夹杂物去除装置向流槽（1）内部流经的金属液施加电磁复合场，利用电磁复合场产生的涡旋抽吸力改变金属液中的非金属夹杂物（2）的原有运动方向，驱动非金属夹杂物（2）向流槽（1）中设置的聚渣槽（12）区域迁移，并最终被聚渣槽（12）中的夹杂物过滤装置（8）收集，在金属液流槽（1）的一侧设置至少一个凸出于流槽（1）侧壁的聚渣槽（12），对聚渣槽（12）所在流槽段流动的金属液施加沿金属液流槽（1）的横向衰减的梯度磁场（15），使梯度磁场（15）的磁感应强度峰值位于聚渣槽（12）区域，并对聚渣槽（12）所在流槽（1）段流动的金属液施加沿金属液流槽（1）横向的直流电流（J），使聚渣槽（12）所在流槽（1）段内流动的金属液处于直流电流（J）和梯度磁场（15）的电磁复合场作用之下，由于非金属夹杂物（2）为绝缘体，此时沿流槽（1）横向流动的直流电流（J）在遇到非金属夹杂物（2）时，直流电流（J）将绕开非金属夹杂物（2），并从非金属夹杂物（2）周围流过，使非金属夹杂物（2）的前后两侧分别形成接近朝向电流方向的迎电流侧（S1）和接近背向电流方向的顺电流侧（S2），这样在非金属夹杂物（2）的迎电流侧（S1）和顺电流侧（S2）就会形成垂直于直流电流（J）的垂直电流分量（Jy），在非金属夹杂物的迎电流侧（S1）和顺电流侧（S2）所形成的垂直电流分量（Jy）与外加梯度磁场（15）相互作用，产生作用于非金属夹杂物（2）周围的金属液的洛伦兹力（F），从而驱动非金属夹杂物（2）的前后两侧的金属液产生方向相反的圆周运动，使金属液沿圆周运动的洛伦兹力（F）会在非金属夹杂物（2）前后的金属液中形成两个方向相反的微区旋流（13、14），而微区旋流（13、14）的中心处会产生负压，由于靠近聚渣槽（12）区域所在位置的外加梯度磁场（15）磁感应强度更大，则使得非金属夹杂物（2）在靠近聚渣槽（12）一侧所产生的洛伦兹力（F）更强，使非金属夹杂物（2）在靠近聚渣槽（12）区域一侧的迎电流侧（S1）由于旋流产生的负压强度更大，从而使金属液中非金属夹杂物（2）向聚渣槽（12）所在的一侧迁移，同时由于非金属夹杂物（2）原有随流槽（1）中金属液纵向流动的存在，进而使进入到聚渣槽（12）中的非金属夹杂物（2）会继续沿流槽（1）纵向流动，而最终被设置在聚渣槽（12）头部的夹杂物过滤装置（8）所收集，通过在流槽（1）中沿着金属液的总流向设置多段这样的电磁复合场非金属夹杂物去除装置，对流经流槽（1）中的金属液进行流程逐级分段地连续净化，在金属液离开流槽（1）之前，当金属液从最后一个聚渣槽（12）区域离开时，使金属液的纯净度达到净化标准要求。