永磁體式熔融金屬攪拌裝置、具有其的熔化爐和連續(xù)鑄造裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抑制發(fā)熱量、易于維護且便于使用、設(shè)置對象和設(shè)置位置具有靈活性、攪拌能力可調(diào)節(jié)的節(jié)能式攪拌裝置。一種永磁體式熔融金屬攪拌裝置，包括：支撐體，可抑制來自熔融金屬的熱傳遞；磁場裝置，設(shè)置在所述支撐體上方的磁場裝置，具有使磁力線在所述熔融金屬內(nèi)沿縱向走向的永磁體；驅(qū)動部，設(shè)置在所述支撐體的下方，利用由所述永磁體的磁力線和經(jīng)由熔融金屬流過自身的電流而形成的電磁力驅(qū)動熔融金屬，所述驅(qū)動部構(gòu)成為具有安裝在所述支撐體的下方并且在內(nèi)部具有在長度方向上側(cè)向走向的通路的筒狀的驅(qū)動部主體和設(shè)置為在寬度方向上夾著所述通路的位置處露出于所述通路并且經(jīng)由熔融金屬流過與所述磁力線交叉的電流的一對電極。
【專利說明】
永磁體式熔融金屬攪拌裝置、具有其的熔化爐和連續(xù)鑄造裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及用于對Al、Cu、Zn、Si或其中至少兩種的合金或和Mg合金等或其他金屬(以下，僅稱為金屬等)的熔融金屬進行攪拌的永磁體式熔融金屬攪拌裝置和具有該永磁體式熔融金屬攪拌裝置的熔化爐和連續(xù)鑄造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在金屬等(有色金屬或其他金屬)的熔融金屬攪拌中，存在使用電磁線圈流過低頻或高頻電流以產(chǎn)生移動磁場來攪拌熔融金屬的電磁攪拌裝置或?qū)⒒剞D(zhuǎn)葉片插入至熔融金屬中直接進行熔融金屬攪拌的機械式攪拌裝置等。這些裝置的主要目的都是在于實現(xiàn)爐內(nèi)熔融金屬的組成均勻化、熔融金屬的溫度分布均勻化和縮短熔化爐中的熔化時間等。
[0003]然而，在電磁線圈式的情況下，需要大功耗和復雜維護，并且還存在原始成本高的問題。此外，在機械式攪拌裝置的情況下，存在旋轉(zhuǎn)葉片的磨損嚴重，旋轉(zhuǎn)葉片更換費用以每年來看也極其高額，另外更換時必須將爐長時間停止，由此停機導致的損失很大等的問題。另外，最近，也開始使用永磁體旋轉(zhuǎn)移動磁場方式，然而由于爐加強不銹鋼板的發(fā)熱，存在性能受限等問題點。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本特許公報JP 4376771
[0007]專利文獻2:日本特許公報JP 4245673

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在解決上述的問題點，其目的是提供一種抑制發(fā)熱量、易于維護且便于使用、設(shè)置對象或設(shè)置位置具有靈活性、可以調(diào)節(jié)攪拌能力的節(jié)能式攪拌裝置以及具有該節(jié)能式攪拌裝置的熔化爐和連續(xù)鑄造裝置。
[0009]本發(fā)明的永磁體式熔融金屬攪拌裝置包括:支撐體，所述支撐體能夠抑制來自熔融金屬的熱傳遞;磁場裝置，所述磁場裝置是設(shè)置在所述支撐體的上方的磁場裝置，具有使磁力線在所述熔融金屬內(nèi)沿縱向走向的永磁體;驅(qū)動部，所述驅(qū)動部設(shè)置在所述支撐體的下方，利用由所述永磁體的磁力線和經(jīng)由熔融金屬流過自身的電流而形成的電磁力驅(qū)動熔融金屬，所述驅(qū)動部構(gòu)成為具有筒狀的驅(qū)動部主體和一對電極，所述筒狀的驅(qū)動部主體安裝在所述支撐體的下方，在內(nèi)部具有在長度方向上側(cè)向走向的通路，所述一對電極設(shè)置為在寬度方向上夾著所述通路的位置處露出于所述通路，并且經(jīng)由熔融金屬流過與所述磁力線交叉的電流。
[0010]本發(fā)明的熔化爐構(gòu)成為包括由熱壁分隔的主熔池和側(cè)井，所述熱壁具有連通所述主熔池和所述側(cè)井的流入口和流出口，在所述側(cè)井含有所述永磁體式熔融金屬攪拌裝置。
[0011]本發(fā)明的連續(xù)鑄造裝置構(gòu)成為包括用于冷卻被供給的熔融金屬的模具和組裝至所述模具的所述永磁體式熔融金屬攪拌裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的實施方式的熔融金屬攪拌裝置組裝至熔化爐時的俯視說明圖。
[0013]圖2是圖1的變型示例。
[0014]圖3是沿圖1的II1-1II線觀察的截面說明圖。
[0015]圖4是沿圖1的IV-1V線觀察的截面說明圖。
[0016]圖5是本發(fā)明的實施方式的熔融金屬攪拌裝置組裝至鑄造裝置時的縱截面說明圖。
[0017]圖6是圖5的俯視說明圖。
[0018]圖7為不出圖6的變型不例的一部分的俯視說明圖。
[0019]圖8(a)、圖8(b)是本發(fā)明的不同實施方式的縱截面說明圖、俯視說明圖。
[0020]圖9是圖8(a)的變型示例。
[0021]圖10是圖9的變型示例。
[0022]圖ll(a)、(b)、(c)分別是圖10的不同變型示例。
[0023]圖12(a)、圖12(b)是本發(fā)明的另一實施方式的縱截面說明圖、俯視說明圖。
[0024]圖13是圖12(a)的變型示例。
[0025]圖14是圖12(a)的變型示例。
[0026]圖15是圖14的變型示例。
[0027]圖16是圖13的變型示例。
[0028]圖17是圖16的變型示例。
[0029]圖18是本發(fā)明的又一實施方式的縱截面說明圖、俯視說明圖、驅(qū)動部主體的橫截面說明。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式的永磁體式熔融金屬攪拌裝置(攪拌器)。永磁體式熔融金屬攪拌裝置能夠在各種裝置不改變原來狀態(tài)下組裝至各種裝置，用于攪拌各種裝置中的熔融金屬。實際上，在懸掛成在各種裝置內(nèi)的熔融金屬中沉入一半左右狀態(tài)的狀態(tài)下使用，能夠自由地調(diào)節(jié)相對于各種裝置的設(shè)置位置和設(shè)置方向。另外，永磁體式熔融金屬攪拌裝置自身能夠在沉入熔融金屬時產(chǎn)生浮力。熔融金屬攪拌裝置能夠以不懸掛僅通過浮力在熔融金屬中漂浮的方式構(gòu)成。此外，通過浮力與懸掛力的合力，能夠使熔融金屬攪拌裝置漂浮于各種裝置中的熔融金屬。此外，以下說明的各圖的比例在所有圖中不相同，而是按圖任意選擇。
[0031]圖1示出本發(fā)明的永磁體式熔融金屬攪拌裝置I組裝至金屬等的熔化爐2的示例。即，圖1示出將本發(fā)明的實施方式的永磁體式熔融金屬攪拌裝置I懸掛成在通用的熔化爐2中的熔融金屬M中沉入一半狀態(tài)的俯視圖。即，前述熔融金屬攪拌裝置I通過鋼絲的懸掛力或者僅通過自己的浮力或者通過自己的浮力與鋼絲的懸掛力的合力，如由圖3和圖4可知，支撐為一半沉入熔融金屬M的表面。
[0032]由圖1可知，熔化爐2具有將金屬材料投入并熔化的主熔池2A、和向熔融金屬M施予驅(qū)動力的側(cè)井2B。主熔池2A和側(cè)井2B通過作為分隔板的熱壁3被分隔。在前述熱壁3開口有使熔融金屬M從主熔池2A向側(cè)井2B流入的流入口 3A、和使熔融金屬M從側(cè)井2B流至主熔池2A的流出口 3B。特別是由圖3可知，這些流入口 3A和流出口 3B形成為所謂的弓形。
[0033]在圖3和圖4示出前述熔融金屬攪拌裝置(攪拌器)1組裝至熔化爐2的狀態(tài)的細節(jié)。SP，圖3和圖4是沿圖1的II1-1II線和IV-1V線截取并示出一部分的部分截面說明圖。
[0034]由圖3和圖4可知，熔融金屬攪拌裝置I在實際安裝至熔化爐2的情況下具有位于熔融金屬面MS之下的部分和位于熔融金屬面MS之上的部分。當然，對于熔融金屬攪拌裝置I在熔融金屬的沉入情況不一定局限于如圖3和圖4所示。
[0035]更具體而言，熔融金屬攪拌裝置I具有由耐火材料制成的絕熱和熱屏蔽用的容器(支撐體)11。即，容器11構(gòu)成為能夠抑制來自熔融金屬的熱傳遞至永磁體13。前述容器11構(gòu)成為由底板IlA和側(cè)板IlB形成了容納空間IlC且上方敞開的大致容器狀。容器11產(chǎn)生與熔融金屬M的比重相對應的浮力。例如，在熔融金屬M為鋁的情況，由于鋁的比重大，因此按照該比重產(chǎn)生大的浮力。
[0036]換言之，容器11在具有保護后述的永磁體(磁場裝置)13免受來自熔融金屬(鋁熔融金屬等)M的熱的功能的基礎(chǔ)上，還具有產(chǎn)生使前述永磁體13浮于熔融金屬M的浮力的一部分或全部的所謂浮標的功能。如前述一樣，例如在熔融金屬M為鋁的情況，由于鋁的比重非常的大，因此，在容器11容量大時，乘載永磁體13并在熔融金屬M漂浮不是不可能。
[0037]在前述容器11的容納空間IIC容納有永磁體13。在這種情況時，通過未示出的機構(gòu)，永磁體13以與容器11的內(nèi)面之間(S卩，底部和側(cè)部)形成冷卻用的間隙15A、15B的方式被容納。即，特別是由圖3和圖4可知，永磁體13與容器11的底板11A、側(cè)板IlB之間形成有空氣冷卻用的間隙15A、15B。通過未圖示的送風機等，能夠使空氣冷卻用的空氣在這些間隙15A、15B中強制流通。
[0038]前述永磁體13安裝有懸掛用的鋼絲15。永磁體13經(jīng)由鋼絲15被起重機(未圖示)等懸掛且調(diào)節(jié)在熔融金屬M中的沉入量。另外，通過起重機的操作，如前述一樣，能夠自由地改變?nèi)廴诮饘贁嚢柩b置I在側(cè)井2B的配置位置和方向。
[0039]更具體而言，例如如圖4所示，熔融金屬攪拌裝置I需要以與熔融金屬面MS的關(guān)系將懸掛高度，即熔融金屬攪拌裝置I的一部分沉入到熔融金屬M中的深度維持為規(guī)定的量。為此，在熔融金屬M使浮標(未圖示)預先漂浮，將浮標和熔融金屬M同時上下移動并檢測熔融金屬面MS的高度，利用該檢測值自動或手動地操作起重機，從而能夠上下移動熔融金屬攪拌裝置I。另外，通過例如限位開關(guān)那樣的各種開關(guān)(未圖示)檢測熔融金屬面MS，利用該檢測值也能夠上下移動熔融金屬攪拌裝置I。此外，作為其他機構(gòu)能夠采用氣缸機構(gòu)。即，使氣缸內(nèi)的活塞與熔融金屬面MS—起上下移動，通過活塞檢測熔融金屬面MS的高度，也能夠上下移動熔融金屬攪拌裝置I。
[0040]在前述容器11的下方設(shè)置有實際驅(qū)動熔融金屬M的驅(qū)動部。前述驅(qū)動部具有在容器11的下面以懸掛狀態(tài)固定的驅(qū)動部主體19。特別是由圖4可知，驅(qū)動部主體19構(gòu)成為具有熔融金屬M的通路19A的大致筒形。并且，特別是由圖3可知，一對電極21A、21B隔著前述通路19A進行配置。前述一對電極21A、21B連接至電源23，且可調(diào)節(jié)電壓和電流。此外，電源23不僅能夠供給直流電流，也能夠供給低頻率的例如從大致零Hz至數(shù)十Hz的交流電流。
[0041]前述一對電極21A、21B實際上沿上下方向貫穿前述容器11的底面11A。即，一對電極21A、21B設(shè)置成使得:貫穿前述驅(qū)動部主體19的頂壁且在密封熔融金屬的狀態(tài)下貫穿容器11并在前述通路19A內(nèi)露出。即，一對電極21A、21B僅前端部分接觸前述通路19A的熔融金屬M，基端部分位于容器11的內(nèi)部并不接觸熔融金屬M。
[0042]并且，特別是由圖3可知，前述一對電極21A、21B在平面中以夾著永磁體13的方式位于永磁體13的兩側(cè)，在該位置縱向貫穿容器11。一對電極21A、21B的基端部分連接有配線25。為此，將基端部分與前述電源23連結(jié)的配線25不接觸熔融金屬M。即，在本實施方式中，增加與熔融金屬M不接觸的部件，從而減低維修頻率。
[0043]通過這樣的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，在熔融金屬M的存在下，在一對電極21A、21B之間經(jīng)由通路19A，流過電流I。這時，由圖3同樣可知，來自前述永磁體13的磁力線ML在圖中從上向下走向，與前述電流I交叉。由此，產(chǎn)生弗萊明左手定則的電磁力，驅(qū)動熔融金屬M，熔融金屬M如圖4的箭頭AR所示被驅(qū)動。即，熔融金屬M如圖4的左側(cè)的箭頭AR所示向左被按壓，如右側(cè)的箭頭AR所示，從主熔池2A被引進至側(cè)井2B。由此，如圖1的箭頭AR所示，在主熔池2A和側(cè)井2B中熔融金屬M被攪拌。
[0044]前述電極21A、21B能夠由石墨(碳)制成，是所謂的消耗品。為此，在熔化爐2運轉(zhuǎn)一段時間后需要更換。為了使維護作業(yè)易于進行，在本實施方式中，在電極21A、21B安裝至容器11時，使得頭部在容器11的內(nèi)部突出，僅前端在驅(qū)動部主體19的通路19A露出。由此，能夠非常容易執(zhí)行對因運轉(zhuǎn)而消耗的這些電極21A、21B的更換。此外，維護作業(yè)當然是將永磁體式熔融金屬攪拌裝置I從熔融金屬M提起并執(zhí)行。
[0045]在圖3、圖4中，作為永磁體13，使用在圖中下面?zhèn)却呕癁镹極且上面?zhèn)却呕癁镾極的磁體。與此相反，當然也能夠使用下面?zhèn)却呕癁镾極且上面?zhèn)却呕癁镹極的磁體。
[0046]圖2示出本發(fā)明的實施方式的熔融金屬攪拌裝置I組裝到熔化爐2的側(cè)井2B的組裝位置、方向改變的一個示例。此外，熔融金屬攪拌裝置I能夠在側(cè)井2B的任意位置組裝成任意方向。通過目視等，能夠更可靠地選擇可以攪拌熔融金屬M的位置、方向。
[0047]此外，在圖1、圖2，雖示出僅使用一臺熔融金屬攪拌裝置I的示例，但也能夠使用任意多臺。
[0048]圖5至圖7示出本發(fā)明實施方式的熔融金屬攪拌裝置I組裝至生產(chǎn)板坯或鋼坯等產(chǎn)品的連續(xù)鑄造裝置的示例。
[0049]圖5示出在不改變通用的連續(xù)鑄造裝置30的情況下組裝前述熔融金屬攪拌裝置I的示例。簡單來說，熔融金屬M從中間罐(熔融金屬接受箱)31經(jīng)由供給管31A供給至模具33。在模具33，熔融金屬M冷卻成為產(chǎn)品35。
[0050]在前述連續(xù)鑄造裝置30的模具33內(nèi)的熔融金屬M的表面部分，以懸掛狀態(tài)組裝有多個本發(fā)明實施方式的熔融金屬攪拌裝置I。圖6示出多個熔融金屬攪拌裝置I的平面配置、方向。此外，圖7示出改變了多個熔融金屬攪拌裝置I中的每一個的方向的情況。這樣，能夠分別調(diào)節(jié)熔融金屬攪拌裝置I的方向。此外，當然也能夠改變?nèi)廴诮饘贁嚢柩b置I的設(shè)置位置和數(shù)目。由此，能夠可靠地攪拌模具33內(nèi)的熔融金屬M并獲得更好品質(zhì)的產(chǎn)品35。
[0051]圖8至圖14是示出本發(fā)明的另一不同實施方式的視圖。這些實施方式與之前說明圖示的實施方式的區(qū)別在于驅(qū)動部主體等的結(jié)構(gòu)。即，在例如圖4的驅(qū)動部主體19中，熔融金屬M從圖中的右側(cè)吸入并向左側(cè)水平排出，在以下的本發(fā)明實施方式中，熔融金屬M從右側(cè)吸入向下方排出或向紙面的厚度方向排出。即，例如，如圖5所示，本發(fā)明的實施方式在制造板坯的連續(xù)鑄造裝置中的熔融金屬M的攪拌中使用的情況下，能夠攪拌任意深度的熔融M和任意深度處的任意方位的熔融金屬M。即，使得向下排出，同時通過使前端為各種形狀的排出口，使得能夠定點地攪拌作為攪拌對象的熔融金屬M的預期的任意方位(任意深度、任意位置)?？梢哉f，這是本發(fā)明的實施方式特有的而現(xiàn)有技術(shù)決不能得到的優(yōu)點。以下對這些實施方式進行詳細地說明。在以下的說明中，對與之前說明的結(jié)構(gòu)元件相同的元件標注相同的符號，省略詳細說明。
[0052]圖8(a)、(b)示出向下排出熔融金屬M的示例。即，圖8(a)是與圖4對應的縱截面圖，圖8(b)是俯視說明圖。如由圖8(a)可知，驅(qū)動部主體191的通路19A的先端由端壁191a堵塞，形成向下的開口 191b。由此，熔融金屬M如箭頭ARI所示在側(cè)向被吸入并如箭頭ARO所示被排出至下方。
[0053]圖9是圖8(a)、(b)的變型示例，特別地，由與圖8(a)的比較可知，前述驅(qū)動部主體191具有通過前述開口 191b將熔融金屬M向下方引導的筒部191c。筒部191c的長度能夠例如根據(jù)與組裝模具中的熔融金屬M的深度的關(guān)系設(shè)定為適當?shù)拈L度。因此，例如，能夠預先準備好長度不同的多個驅(qū)動部主體191，使得選擇性地使用具有與適用的模具的關(guān)系最適合長度的筒部191c。
[0054]此外，作為使前述筒部191c伸縮自由的連接結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)用途改變其長度，使其位置為固定狀態(tài)，并且使筒部191c的前端的開口達到任意的深度位置。作為這種連接結(jié)構(gòu)，能夠采用通用的各種結(jié)構(gòu)。
[0055]并且，前述筒部191c的前端的形狀能夠設(shè)定為各種形狀。
[0056]圖10示出使筒部191c的長度比圖9的更長且前端分為兩股的示例。
[0057]圖ll(a)、(b)、(c)是圖10的變型示例，僅示出圖10的前端部分的正視圖(立視圖)。
[0058]圖11(a)示出在筒部191c的前端安裝中空球狀的附接件193，熔融金屬M由穿過附接件193的孔193a在所有方向上排出的示例。圖11(a)在例如連續(xù)鑄造裝置的模具23中使用的情況下，熔融金屬M在例如模具23內(nèi)的熔融金屬M的稍深的預期位置處沿空間的所有方向被排出。
[0059]圖11(b)示出將筒部191c的前端向圖中左側(cè)彎曲并開口的示例。圖11(b)在例如模具23中使用的情況下，熔融金屬M在模具23的稍深的預期位置處在側(cè)向被排出。
[0060]圖11(c)示出將筒部191c的前端在圖中左右開口的示例。圖11(C)在例如模具23中使用的情況下，熔融金屬M在模具23的稍深的預期位置處沿左右被排出。
[0061]圖12(a)具有使兩個圖8所示的驅(qū)動部主體191共用端壁191a面對面一體化形成驅(qū)動部主體191A的結(jié)構(gòu)。即，如由圖12 (a)可知，示出從左右兩側(cè)水平地吸入熔融金屬M，并向下方排出的示例。圖12(b)示出其俯視圖。在圖12(a)中的右側(cè)的一對電極21A、21B和左側(cè)的一對電極21A、21B中，電流的流向相反是理所當然的，這是由于吸入熔融金屬M的方向是相反的。此外，在這些圖中，永磁體113和容器111如由圖12b可知被大型化。
[0062]圖13是圖12的變型示例，采用在開口191b使筒部191c延伸的結(jié)構(gòu)。圖13與圖12的關(guān)系和圖8與圖9的關(guān)系相同。
[0063]圖14是圖13的變型示例，圖13的一個大的永磁體113替換為與圖9等相同的兩個小的永磁體113六、1138。
[0064]圖15是圖14的變型示例，圖14的永磁體113B替換為永磁體113B2。即，與永磁體113A的下端被磁化為N極相對，前述一個的永磁體113B2的下端被磁化為S極。在這種情況下，在電極21A、21B之間和電極21A2、21B2(21B2未圖示)之間流動相反方向的電流I，無論如何，都構(gòu)成為使得在下方從開口 191b排出熔融金屬M。這些電極21A、21B連接至之前說明的圖3中的電源23，前述電源23構(gòu)成為使得能夠改變每個輸出端的正負極性。
[0065]圖16是圖13的變型示例，是圖13的永磁體113替換為兩個永磁體113A、113B的示例。
[0066]圖17是圖16的變型示例，示出圖16的永磁體113B的磁化方向改變成為永磁體113B2的示例。
[0067]圖18(a)、(b)、(C)示出將在側(cè)向吸入的熔融金屬M在與該側(cè)向垂直的側(cè)向排出的示例，(a)是縱截面說明圖，(b)是俯視圖，(C)是驅(qū)動部主體219的橫截面圖。特別地，由示出橫截面的圖18(c)可知，驅(qū)動部主體291的通路19A的先端由端壁291a堵塞，形成側(cè)向的開口291bo
[0068]以上參照附圖對各種的實施方式進行了說明，但也能夠采用圖示以外的實施方式。即，也能夠采用將以上說明的各種實施方式適當組合的實施方式。
[0069]通常，在通過連續(xù)鑄造裝置制作產(chǎn)品的情況下，至少根據(jù)本發(fā)明人的了解，盡可能均勻地攪拌熔融金屬M是非常重要的。然而，在板坯制造時，由于模具的直徑和深度采用較大的值，熔融金屬M的量較多，因而可靠地攪拌模具是非常困難的。然而，使用上述本發(fā)明實施方式的裝置的情況下，即使在制造鋼坯和板坯時，也能夠可靠地攪拌熔融金屬M并獲得品質(zhì)良好的廣品。
[0070]根據(jù)上述的本發(fā)明的實施方式，能夠獲得如以下的本發(fā)明的實施方式特有的各種優(yōu)點。
[0071 ].作為用于獲得驅(qū)動熔融金屬M的電磁力的磁場，由于磁場從熔融金屬M的液面?zhèn)仁┘又辽疃确较?，因此，即使熔融金屬M的深度變淺，也能夠?qū)⒋艌鲇行У厥┘又寥廴诮饘費并可靠地獲得電磁力。即，由于磁場在從上向下的縱向上施加，因此，即使主熔池2A，即側(cè)井2B中的熔融金屬M的量(熔融金屬面MS的高度)變化，只要熔融金屬攪拌裝置I相應地上下移動即可。因此，無論熔融金屬M的量如何，磁場能夠可靠地施加至熔融金屬M產(chǎn)生電磁力，并在側(cè)井2B側(cè)可靠地驅(qū)動熔融金屬M。
[0072].為此，熔融金屬M的驅(qū)動能力能夠與熔融金屬M的量(高度)無關(guān)定量地獲得。根據(jù)本發(fā)明人的實驗，能夠獲得1200噸/小時至2200噸/小時的能力。
[0073]?不需要熔化爐2和鑄造裝置的改造工程。即，由于本發(fā)明實施方式的熔融金屬攪拌裝置I在一部分沉沒于作為應組裝對象的熔化爐2等容納的熔融金屬M中的狀態(tài)下使用，因此，熔化爐2等不需要任何改變。例如，不需要在熔化爐2的壁穿孔。此外，無論對象裝置例如熔化爐2的壁厚如何，都能夠組裝?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了將磁場可靠地施加至熔融金屬M，還存在考慮使壁厚必須變薄的情況，但由于壁厚不能變薄存在實際上不能組裝的情況，然而，根據(jù)本發(fā)明不存在這樣的擔心。并且，能夠避免整體系統(tǒng)的大型化，也能夠簡化結(jié)構(gòu)。
[0074].電極21A、21B的更換和維護能夠容易執(zhí)行。
[0075].若熔融金屬攪拌裝置I在側(cè)井2B內(nèi)，則能夠在任何地方設(shè)置。
[0076].由于熔融金屬攪拌裝置I在懸掛狀態(tài)下設(shè)置于熔化爐2的側(cè)井2B，從熔化爐2拆卸即可，因而，驅(qū)動部主體19的更換和維護也非常容易。
[0077].由于將一對電極21A、21B和電源23連結(jié)的配線25不接觸熔融金屬M，因此能夠減低維護的必要性。
[0078].由于在施加磁場至恪融金屬M時不通過恪化爐2等的厚壁施加，因此，也能夠使用作為永磁體13的小型磁體，此外，使用與現(xiàn)有技術(shù)的相同能力的永磁體13能夠獲得更大的電磁力。例如，使用與現(xiàn)有技術(shù)相同的能力的永磁體13，由于不通過壁等，因此以單位電力比較時，與通過壁等的情況相比，能夠獲得1.5倍至2.0倍大小的電磁力。此外，由消耗電力的觀點來看，使用相同能力的永磁體13能夠大幅度地抑制消耗電力，例如為1/10至1/20，因而能夠獲得極節(jié)能型的裝置。
[0079].由磁場強度的觀點來看，由于永磁體13與熔融金屬M之間僅經(jīng)由容器11，因此，驅(qū)動部主體19的結(jié)構(gòu)材料的選擇余地變寬，材質(zhì)和強度也能夠自由地選擇。
[0080].在使用本發(fā)明的熔融金屬攪拌裝置I的情況下，由于熔融金屬M在其表面附近被驅(qū)動，因此，熔融金屬M的驅(qū)動狀況能夠從外部觀看。因此，通過觀看，能夠調(diào)節(jié)熔融金屬攪拌裝置I到熔融金屬M中的下沉量以及調(diào)節(jié)流過電流I的量，從而能夠更恰當?shù)財嚢栩?qū)動熔融金屬M。
[0081].通常，主熔池2A為了絕熱而能夠設(shè)置蓋，而側(cè)井2B通常沒有蓋。為此，通過絕熱用的容器11將永磁體13與熔融金屬M的熱遮擋的本發(fā)明的熔融金屬攪拌裝置I優(yōu)選地組裝至沒有蓋的側(cè)井2B使用。
[0082].能夠定點攪拌作為攪拌對象的機器中熔融金屬的任意深度和任意方位。
【主權(quán)項】
1.一種永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，包括: 支撐體，所述支撐體能夠抑制來自熔融金屬的熱傳遞； 磁場裝置，所述磁場裝置是設(shè)置在所述支撐體的上方的磁場裝置，具有磁力線在所述熔融金屬內(nèi)沿縱向走向的永磁體； 驅(qū)動部，所述驅(qū)動部設(shè)置在所述支撐體的下方，利用由所述永磁體的磁力線和經(jīng)由熔融金屬流過自身的電流而形成的電磁力驅(qū)動熔融金屬， 所述驅(qū)動部構(gòu)成為具有筒狀的驅(qū)動部主體和一對電極， 所述筒狀的驅(qū)動部主體安裝在所述支撐體的下方，在內(nèi)部具有在長度方向上側(cè)向走向的通路， 所述一對電極設(shè)置為在寬度方向上夾著所述通路的位置處露出于所述通路，經(jīng)由熔融金屬流過與所述磁力線交叉的電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述支撐體構(gòu)成為利用底壁和側(cè)壁在內(nèi)部具有容納空間的容器狀，所述一對電極的基端側(cè)貫穿所述驅(qū)動部主體的頂壁和所述支撐體的底壁并且位于所述支撐體的所述容納空間內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述永磁體設(shè)置在所述驅(qū)動部主體的上方的使磁力線在所述通路沿縱向走向的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述一對電極設(shè)置在沿寬度方向夾著所述通路并且側(cè)向流過電流的位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述一對電極和在該一對電極流過直流電流或低頻交流電流的電源通過在所述支撐體的上方走向的配線連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，還包括懸掛機構(gòu)，所述懸掛機構(gòu)將所述支撐體、所述磁場裝置和所述驅(qū)動部一體懸掛的同時，能夠調(diào)節(jié)所述支撐體、所述磁場裝置和所述驅(qū)動部的懸掛高度。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，還包括檢測熔融金屬的熔融金屬面的高度的檢測器，以便基于所述檢測器的檢測值驅(qū)動所述懸掛機構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，在所述支撐體與所述永磁體之間形成有用于冷卻所述永磁體的間隙。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部主體的所述通路在一端成為吸入用的第一開口，在另一端成為排出用的第二開口，所述第一開口沿著側(cè)向走向的直線開口，所述第二開口沿著縱向走向的直線開口。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，在所述通路的所述第二開口延伸有縱向走向的筒部，通過所述筒部的下端的開口，所述通路通向外部。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述筒部的下端的開口向下開口或者側(cè)向開口，或者分支成多個而開口。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部主體具有多個所述通路，所述多個通路分別具有所述一對電極。13.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部主體的所述通路在一端成為吸入用的第一開口，在另一端成為排出用的第二開口，所述第一開口和所述第二開口都沿著側(cè)向走向的直線開口，所述第一開口和所述第二開口都沿著一條直線開口，或者沿著相互交叉的兩條直線開口。14.一種熔化爐，其特征在于，包括由熱壁分隔的主熔池和側(cè)井，所述熱壁具有連通所述主熔池和所述側(cè)井的流入口和流出口，在所述側(cè)井含有權(quán)利要求1至13中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置。15.—種連續(xù)鑄造裝置，其特征在于，包括用于冷卻被供給的熔融金屬的模具和組裝至所述模具的權(quán)利要求1至13中任一項所述的永磁體式熔融金屬攪拌裝置。
【文檔編號】B22D1/00GK105939799SQ201580005165
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月23日
【發(fā)明人】高橋謙三
【申請人】高橋謙三