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电磁搅拌

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BS系列中频加热电磁搅拌类产品

更新时间:2019-06-05 点击数:250

产品概述

搅拌”是铝熔炼过程中一项重要的工艺措施。搅拌的充分与否直接决定了铝产品的品质。搅拌的方式有人工搅拌、气体搅拌、机械搅拌、电磁搅拌等,其中电磁搅拌因其搅拌充分、操作简便而逐渐普及。

电磁搅拌器在冶金工业中的应用要追溯到20世纪40年代。其主要原理是变频电源向电磁感应器的感应线圈输送超低频交变电流,感应器的铁芯产生交变行波磁场,在交变磁场里,导体产生感生电动势,从而产生感生电流,感生电流又和磁场作用产生电磁推力穿透炉底的不锈钢板及炉衬作用于铝溶液促使金属溶液流动,同时伴随电磁热、电磁搅拌、电磁压力三种物理现象,这三种现象在材料的冶金成型凝固工艺中已广泛应用,已达到搅拌的目的。

对铝熔体的有效搅拌能增加冶金的反应速度、改善传热和传质过程,是增加生产效率、改善质量和降低成本的关键因素。电磁搅拌技术是对熔铝炉和静置炉中铝液进行搅拌的有限技术,通过改善传热和传质过程提高品质,电磁搅拌技术能够缩短熔炼时间、减少炉渣形成,大幅降低操作成本。随着对增加产量、产品品质提升和在最小投资前提下降低成本的要求不断增加,铝工业对电磁搅拌技术的需要也不断的增加

产品应用

大功率应用:中频炉感应加热搅拌

铝制品加工行业一般都需要中频炉感应加热熔化,随着对材料性能要求的提高,往往需要掺假一些合金来提高材料的的性能,要使得这些合金与铝液充分混合需要较强的搅拌,国内现有中频炉无法满足搅拌要求,而国外产品价格高昂,国内公司望而却步,只好采用机械或人工搅拌来简单解决,费时费力且存在安全隐患。因此,针对于此,依赖于山东省磁力分选工程技术中心研究团队,为渤海活塞公司开发了300kg的中频炉加热搅拌系统,填补了国内空白,完全打破了国外垄断。

技术方案

小功率应用:电磁保温感应加热微搅拌

电磁搅拌技术是对熔铝炉和静置炉中铝液进行搅拌的有效技术,通过改善传热和传质过程提高品质,电磁搅拌技术能够缩短熔炼时间、减少炉渣形成,大幅降低操作成本。随着对环保节能、增加产量、产品品质提升和在最小投资前提下降低成本的要求不断增加,铝工业对电磁搅拌技术的需求也不断增加。因此,过去的电阻炉正在被可节能20%的电磁加热炉取代,特别是2017年大环保的要求,电磁加热保温炉几乎供不应求,在此基础上,受渤海活塞公司委托,开发了250kg带微搅拌功能的电磁加热保温炉。该产品填补了国内空白,解决了目前行业的技术难题。

技术方案

产品特点

传统铝熔铸电磁搅拌存在搅拌效果与电源系统独立运行、无法实现一体化智能控制等缺陷,因而增加了材料的烧损率,不能适应高品质铝型材加工的需求。

1. 建立三相电磁搅拌的数学模型,采用ANSYS分析三维磁场的分布及电磁力大小,研究外加电压、频率与搅拌效果的关系。

2. 根据有限元仿真结果,优化线圈及磁体结构,拟合各种曲线和参数,推导出一系列应用于工程实际的设计公式。

3. 深入分析变频电源能量流动机理,采用直接电容功率控制、负载功率前馈等一体化控制算法,实现较小的直流电容获得稳定的直流电压的效果。

           4.采用粒子群优化径向基神经网络算法建立搅拌频率、搅拌强度、铝液重量等参数与合金成分均匀性等参数之间的关系,采用结构风险最小化原则训练网络,实现搅拌效果的量化前馈控制,降低烧损率。


现场安装运行图

技术参数

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