專(zhuān)利名稱(chēng)：循環(huán)式永磁攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉中的非接觸式攪拌裝置，更具體說(shuō)是一種循環(huán)式永磁攪拌器。
背景技術(shù)：
在有色金屬的冶煉過(guò)程中，需要對(duì)金屬熔液進(jìn)行攪拌，按照攪拌的工作方式，通常是分為電磁攪拌、機(jī)械攪拌和手工攪拌三大類(lèi)。電磁攪拌是利用多組線圈通電后所產(chǎn)生的行波磁場(chǎng)，使有色金屬熔液翻動(dòng)，實(shí)現(xiàn)攪拌的目的，其不足之處是1、由于行波磁場(chǎng)對(duì)熔液的輻射面積較小，極易出現(xiàn)攪拌死角，攪拌均勻性差；2、其散熱方式是在構(gòu)成線圈的中空導(dǎo)線內(nèi)通冷卻水循環(huán)散熱，由于受導(dǎo)線管徑的限制，冷卻水的流量小，散熱效果差，因此電磁攪拌器只能斷續(xù)工作，每次工作時(shí)間不超過(guò)半小時(shí)；3、能耗高，一臺(tái)30噸的冶煉爐的電磁攪拌器，每小時(shí)要耗電315千瓦。機(jī)械攪拌為接觸式攪拌，由于受到冶煉爐爐門(mén)口大小的限制，攪拌范圍小，攪拌速度低，攪拌均勻性差。手工攪拌則更為原始，存有勞動(dòng)強(qiáng)度大、攪拌速度低、攪拌不均勻的弊端。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510099200.8的申請(qǐng)文件中公開(kāi)了一種永磁攪拌裝置，該裝置雖然能實(shí)現(xiàn)對(duì)有色金屬熔液的攪拌，但其不足之處是1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，冷卻風(fēng)從中空管吹出后只對(duì)永磁體進(jìn)行單層冷卻，永磁體沒(méi)有與熱源隔絕，冷卻效果差，工作時(shí)永磁體的溫度高達(dá)100℃以上，在這么高的溫度下永磁體很容易退磁，使用壽命短；2、驅(qū)動(dòng)永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置是鏈輪和鏈條，由于鏈條是水平走向，很容易下垂，工作中易斷裂，使用壽命短；3、旋轉(zhuǎn)軸的上段和下段是空心軸，強(qiáng)度低，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能、攪拌均勻、散熱效果好、使用壽命長(zhǎng)的循環(huán)式永磁攪拌器。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，所提供的循環(huán)式永磁攪拌器，包括底盤(pán)、用非磁性材料制作并與底盤(pán)固接的外罩，外罩的上端固接有上端蓋，由底盤(pán)、外罩和上端蓋三者所圍成的內(nèi)腔為感應(yīng)器腔，安裝在底盤(pán)上并與底盤(pán)垂直的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)感應(yīng)器腔和上端蓋外伸，上端蓋上固接有電機(jī)和風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與感應(yīng)器腔連通，在轉(zhuǎn)軸位于感應(yīng)器腔的內(nèi)段上套固有永磁體感應(yīng)器，永磁體感應(yīng)器包含有按圓周方向間隔分布的偶數(shù)塊永磁體，并且相鄰的永磁體的極性朝向相反，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)軸是實(shí)心軸，電機(jī)和減速機(jī)直接軸聯(lián)在轉(zhuǎn)軸的外伸端上，在上端蓋上設(shè)有將風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與感應(yīng)器腔連通的進(jìn)風(fēng)口，外罩上開(kāi)有間隔分布的阻熱窗，阻熱窗上裝有隔熱板，隔熱板上密布有出風(fēng)小孔，各隔熱窗之間設(shè)有與外罩固接的導(dǎo)風(fēng)條，各導(dǎo)風(fēng)條豎向走向并外凸，底盤(pán)包括外底和固接外罩、安裝轉(zhuǎn)軸的內(nèi)底，內(nèi)底與外底之間固接有呈射線狀間隔分布的筋條，各筋條將內(nèi)底與外底之間的間隙隔分為數(shù)量與筋條的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的出風(fēng)槽，各出風(fēng)槽與外界相通，內(nèi)底位于各出風(fēng)槽的位置處設(shè)有內(nèi)底出風(fēng)口。
為了提高永磁體感應(yīng)器的磁場(chǎng)強(qiáng)度，增強(qiáng)對(duì)有色金屬熔液的攪拌性能，上述的偶數(shù)塊永磁體是選用釹鐵硼永磁體。
上述的偶數(shù)塊永磁體與轉(zhuǎn)軸的固接方式是在轉(zhuǎn)軸上套固一副磁軛，副磁軛的各周邊上分別固接有磁軛，偶數(shù)塊永磁體的內(nèi)端分別固接在相對(duì)應(yīng)的磁軛上。
上述的偶數(shù)塊永磁體的數(shù)量是2塊、4塊、6塊或8塊。
為了增強(qiáng)隔熱效果，在外罩的內(nèi)壁上涂有隔熱層。
為了便于引風(fēng)，上述的風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口上裝有導(dǎo)風(fēng)管。
為了使風(fēng)在經(jīng)過(guò)各出風(fēng)槽后向斜上方吹出，在外底的周邊設(shè)有向斜上方伸出的翅沿。
為了能檢測(cè)感應(yīng)器腔內(nèi)的溫度，在上端蓋上裝有伸向感應(yīng)器腔的熱電偶。
在使用時(shí)，將本發(fā)明所提供的循環(huán)式永磁攪拌器安裝在位于有色金屬冶煉爐和/或保溫爐的外側(cè)和呈弧形的側(cè)部流槽的內(nèi)側(cè)所圍成的空間內(nèi)，側(cè)部流槽的內(nèi)腔與有色金屬冶煉爐或保溫爐的內(nèi)腔連通。
這種循環(huán)式永磁攪拌器的工作原理是永磁體感應(yīng)器產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁力線，從N極出發(fā)，穿過(guò)外罩、側(cè)部流槽和側(cè)部流槽內(nèi)的熔液后，返回到S極。由于永磁體感應(yīng)器固接在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸由電機(jī)經(jīng)減速機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因此永磁體感應(yīng)器也同步地旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與側(cè)部流槽內(nèi)的熔液互相作用，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又作用于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁力，該電磁力推動(dòng)側(cè)部流槽內(nèi)的熔液定向流動(dòng)，由于側(cè)部流槽的內(nèi)腔與有色金屬冶煉爐或保溫爐的內(nèi)腔連通，于是，有色金屬冶煉爐或保溫爐中的熔液便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和翻騰，實(shí)現(xiàn)攪拌的目的。改變電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，熔液的轉(zhuǎn)向也隨之改變，若使電機(jī)正反轉(zhuǎn)交替運(yùn)行，對(duì)熔液旋轉(zhuǎn)和翻騰的攪拌效果會(huì)更好，不但消除了攪拌死角，防止成分偏析，保證了合金成分的均勻性，而且有效地減小了熔煉爐內(nèi)上部與底部的溫差，加快了爐內(nèi)有色金屬的熔化速度。
由于永磁體感應(yīng)器是工作在高溫的環(huán)境中，工作時(shí)永磁體感應(yīng)器自身又產(chǎn)生熱量，為了防止永磁體退磁，延長(zhǎng)使用壽命，必須要解決永磁體感應(yīng)器的降溫問(wèn)題。本發(fā)明所提供的循環(huán)式永磁攪拌器對(duì)永磁體感應(yīng)器的降溫措施是1、風(fēng)機(jī)從其吹風(fēng)口吹出的冷風(fēng)進(jìn)入感應(yīng)器腔后，直接吹向永磁體感應(yīng)器，使永磁體感應(yīng)器降溫；此后，風(fēng)路分成兩部分，其中一部分從內(nèi)底出風(fēng)口吹出，進(jìn)入出風(fēng)槽，再?gòu)某鲲L(fēng)槽吹出后向上彎折、進(jìn)入外罩外壁與冶煉爐或保溫爐的側(cè)部流槽內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)，另一部分則由隔熱板上密布的出風(fēng)小孔吹出、進(jìn)入外罩外壁與冶煉爐或保溫爐的側(cè)部流槽內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)，該兩部分風(fēng)會(huì)合后在導(dǎo)風(fēng)條的作用下向上吹，最后從側(cè)部流槽的上端口吹出；于是，在外罩與側(cè)部流槽之間形成風(fēng)幕，該風(fēng)幕將來(lái)自冶煉爐或保溫爐及其側(cè)部流槽的熱源阻斷；2、在外罩的內(nèi)壁上涂有隔熱層，有效地阻止了來(lái)自冶煉爐或保溫爐及其側(cè)部流槽的熱源對(duì)永磁體感應(yīng)器的傳導(dǎo)和輻射。通過(guò)上述的降溫措施，永磁體感應(yīng)器工作時(shí)的最高溫度不超過(guò)65℃。
由上所述，本發(fā)明所提供的循環(huán)式永磁攪拌器，與電磁攪拌器相比，具有1、節(jié)能，用于30噸的冶煉爐中，由每小時(shí)耗電315千瓦降低到26千瓦；2、散熱效果好，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作；3、攪拌均勻，無(wú)攪拌死角。與中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00510099200.8的永磁攪拌裝置相比，具有1、散熱效果好，永磁體感應(yīng)器工作時(shí)的最高溫度不超過(guò)65℃，永磁體不退磁，使用壽命長(zhǎng)；2、采用電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)與實(shí)心的轉(zhuǎn)軸直聯(lián)，傳動(dòng)簡(jiǎn)單可靠，故障率低。


本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖加以說(shuō)明，其中圖1是實(shí)施例所述的循環(huán)式永磁攪拌器的外形主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是永磁體數(shù)量是4塊的循環(huán)式永磁攪拌器的主剖視圖，箭頭的指向表示風(fēng)向；圖4是底盤(pán)的俯視圖；圖5是循環(huán)式永磁攪拌器在使用狀態(tài)時(shí)的俯剖視圖，永磁體感應(yīng)器中的箭頭指向表示轉(zhuǎn)動(dòng)方向，冶煉爐或保溫爐和側(cè)部流槽中的箭頭指向表示熔液的走向；圖6是永磁體的數(shù)量是2塊的永磁體感應(yīng)器的俯視圖；圖7是永磁體的數(shù)量是4塊的永磁體感應(yīng)器的俯視圖；圖8是永磁體的數(shù)量是6塊的永磁體感應(yīng)器的俯視圖；圖9是永磁體的數(shù)量是8塊的永磁體感應(yīng)器的俯視圖。
在圖6、圖7、圖8和圖9中，箭頭的指向是磁力線的走向。
圖中1為電機(jī)，2為減速機(jī)，3為外罩，4為隔熱板，5為導(dǎo)風(fēng)條，6為出風(fēng)槽，7為底盤(pán)其中的7-1是內(nèi)底、7-2是筋條、7-3是外底、7-3A是翅沿，8為上端蓋，9為導(dǎo)風(fēng)板，10為風(fēng)機(jī)，11為熱電偶，12為推力球軸承，13為圓柱滾子軸承，14為內(nèi)底出風(fēng)口，15為隔熱層，16為永磁體，17為磁軛，18為副磁軛，19為轉(zhuǎn)軸，20為調(diào)心滾子軸承，21為進(jìn)風(fēng)口，22為出風(fēng)小孔，23為感應(yīng)器腔，24為冶煉爐或保溫爐，25為側(cè)部流槽。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，實(shí)施例所述的循環(huán)式永磁攪拌器，包括底盤(pán)7、用非磁性材料制作并與底盤(pán)7固接的外罩3，在外罩3的內(nèi)壁上涂有非金屬的隔熱層15，外罩3的上端固接有上端蓋8，由底盤(pán)7、外罩3和上端蓋8三者所圍成的內(nèi)腔為感應(yīng)器腔23，通過(guò)推力球軸承12、圓柱滾子軸承13安裝在底盤(pán)7上并與底盤(pán)7垂直的轉(zhuǎn)軸19穿過(guò)感應(yīng)器腔23和上端蓋8上的調(diào)心滾子軸承20外伸，電機(jī)1和減速機(jī)2直接軸聯(lián)在轉(zhuǎn)軸19的外伸端上，轉(zhuǎn)軸19是實(shí)心軸，在上端蓋8上裝有伸向感應(yīng)器腔23的熱電偶11和固接有風(fēng)機(jī)10，風(fēng)機(jī)10的的進(jìn)風(fēng)口上裝有導(dǎo)風(fēng)管9、出風(fēng)口通過(guò)設(shè)置在上端蓋8上的進(jìn)風(fēng)口21與感應(yīng)器腔23連通，在轉(zhuǎn)軸19位于感應(yīng)器腔23的內(nèi)段上套固有永磁體感應(yīng)器，永磁體感應(yīng)器包含有按圓周方向間隔分布的偶數(shù)塊永磁體16，并且相鄰的永磁體16的極性朝向相反，偶數(shù)塊永磁體16是選用釹鐵硼永磁體、其數(shù)量是2塊、4塊、6塊或8塊，每塊永磁體16由多片釹鐵硼永磁體疊加在一起，這些偶數(shù)塊永磁體16與轉(zhuǎn)軸19的固接方式是在轉(zhuǎn)軸19上套固一副磁軛18，副磁軛18的各周邊上分別固接有磁軛17，偶數(shù)塊永磁體16的內(nèi)端分別固接在相對(duì)應(yīng)的磁軛17上，外罩3和非金屬的隔熱層15上開(kāi)有間隔分布的阻熱窗，阻熱窗上裝有隔熱板4，隔熱板4上密布有出風(fēng)小孔22，各隔熱窗之間設(shè)有與外罩3固接的導(dǎo)風(fēng)條5，各導(dǎo)風(fēng)條5豎向走向并外凸，底盤(pán)7包括外底7-3和固接外罩3、安裝轉(zhuǎn)軸19的內(nèi)底7-1，內(nèi)底7-1與外底7-3之間固接有呈射線狀間隔分布的筋條7-2，各筋條7-2將內(nèi)底7-1與外底7-3之間的間隙隔分為數(shù)量與筋條7-2的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的出風(fēng)槽6，各出風(fēng)槽6與外界相通，內(nèi)底7-1位于各出風(fēng)槽6的位置處設(shè)有內(nèi)底出風(fēng)口14，在外底7-3的周邊設(shè)有向斜上方伸出的翅沿7-3A。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)式永磁攪拌器，包括底盤(pán)(7)、用非磁性材料制作并與底盤(pán)(7)固接的外罩(3)，外罩(3)的上端固接有上端蓋(8)，由底盤(pán)(7)、外罩(3)和上端蓋(8)三者所圍成的內(nèi)腔為感應(yīng)器腔(23)，安裝在底盤(pán)(7)上并與底盤(pán)(7)垂直的轉(zhuǎn)軸(19)穿過(guò)感應(yīng)器腔(23)和上端蓋(8)外伸，上端蓋(8)上固接有電機(jī)(1)和風(fēng)機(jī)(10)，風(fēng)機(jī)(10)的出風(fēng)口與感應(yīng)器腔(23)連通，在轉(zhuǎn)軸(19)位于感應(yīng)器腔(23)的內(nèi)段上套固有永磁體感應(yīng)器，永磁體感應(yīng)器包含有按圓周方向間隔分布的偶數(shù)塊永磁體(16)，并且相鄰的永磁體(16)的極性朝向相反，其特征是轉(zhuǎn)軸(19)是實(shí)心軸，電機(jī)(1)和減速機(jī)(2)直接軸聯(lián)在轉(zhuǎn)軸(19)的外伸端上，在上端蓋(8)上設(shè)有將風(fēng)機(jī)(10)的出風(fēng)口與感應(yīng)器腔(23)連通的進(jìn)風(fēng)口(21)，外罩(3)上開(kāi)有間隔分布的阻熱窗，阻熱窗上裝有隔熱板(4)，隔熱板(4)上密布有出風(fēng)小孔(22)，各隔熱窗之間設(shè)有與外罩(3)固接的導(dǎo)風(fēng)條(5)，各導(dǎo)風(fēng)條(5)豎向走向并外凸，底盤(pán)(7)包括外底(7-3)和固接外罩(3)、安裝轉(zhuǎn)軸(19)的內(nèi)底(7-1)，內(nèi)底(7-1)與外底(7-3)之間固接有呈射線狀間隔分布的筋條(7-2)，各筋條(7-2)將內(nèi)底(7-1)與外底(7-3)之間的間隙隔分為數(shù)量與筋條(7-2)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的出風(fēng)槽(6)，各出風(fēng)槽(6)與外界相通，內(nèi)底(7-1)位于各出風(fēng)槽(6)的位置處設(shè)有內(nèi)底出風(fēng)口(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是偶數(shù)塊永磁體(16)是選用釹鐵硼永磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是偶數(shù)塊永磁體(16)與轉(zhuǎn)軸(19)的固接方式是在轉(zhuǎn)軸(19)上套固一副磁軛(18)，副磁軛(18)的各周邊上分別固接有磁軛(17)，偶數(shù)塊永磁體(16)的內(nèi)端分別固接在相對(duì)應(yīng)的磁軛(17)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是偶數(shù)塊永磁體(16)的數(shù)量是2塊、4塊、6塊或8塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是在外罩(3)的內(nèi)壁上涂有隔熱層(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是風(fēng)機(jī)(10)的進(jìn)風(fēng)口上裝有導(dǎo)風(fēng)管(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是在外底(7-3)的周邊設(shè)有向斜上方伸出的翅沿(7-3A)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的循環(huán)式永磁攪拌器，其特征是在上端蓋(8)上裝有伸向感應(yīng)器腔(23)的熱電偶(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種循環(huán)式永磁攪拌器，包括由底盤(pán)、外罩和上端蓋三者所圍成的感應(yīng)器腔，安裝在底盤(pán)上的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)感應(yīng)器腔外伸，電機(jī)和減速機(jī)直接軸聯(lián)在轉(zhuǎn)軸的外伸端上，上端蓋上固接有向感應(yīng)器腔吹風(fēng)的風(fēng)機(jī)，在轉(zhuǎn)軸位于感應(yīng)器腔的內(nèi)段上套固有永磁體感應(yīng)器，外罩上開(kāi)有間隔分布的阻熱窗，阻熱窗上裝有隔熱板，隔熱板上密布有出風(fēng)小孔，各隔熱窗之間設(shè)有導(dǎo)風(fēng)條，底盤(pán)包括外底和內(nèi)底，內(nèi)底與外底之間固接有呈射線狀間隔分布的筋條，各筋條將內(nèi)底與外底之間的間隙隔分為數(shù)量與筋條的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的出風(fēng)槽，內(nèi)底位于各出風(fēng)槽的位置處設(shè)有內(nèi)底出風(fēng)口。這種循環(huán)式永磁攪拌器，具有節(jié)能、攪拌均勻、散熱效果好、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01F13/00GK1920073SQ20061006854
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者王兆連, 賈洪利, 劉風(fēng)亮, 張洪彬 申請(qǐng)人:濰坊華特磁電設(shè)備有限公司