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永磁搅拌器相当于一个气隙很大的使用永磁体磁场的电机,感应器相当于电机的定子,铝熔液相当于电机的转子。永磁铝水搅拌机内置的多极磁场在电机的带动下产生行波磁场。磁场和熔池中的金属液体相互作用产生磁力,从而推动金属液体做定向运动,起到搅拌的作用。永磁铝水搅拌机是利用特定组合的ZMAG永磁体运动后产生的交变磁场对金属液体进行非接触搅拌。永磁搅拌器相当于一个气隙很大的使用永磁体磁场的电机,感应器相当于电机的定子,铝熔液相当于电机的转子。永磁铝水搅拌机内置的多极磁场在电机的带动下产生行波磁场。磁场和熔池中的金属液体相互作用产生磁力,从而推动金属液体做定向运动,起到搅拌的作用。由此可知,永磁搅拌是对金属液进行非接触搅拌,不会污染铝液。熔池底部的铝液所受的搅拌力较大,顶部铝液所受搅拌力较小。
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底置式永磁铝水搅拌机置于铝熔炉底部,由于感应器至于熔铝炉底部,熔池底部的铝熔液所获得的搅拌力相对较大,顶部的搅拌力相对较小,合理设置搅拌强度和搅拌角度,即可获得在水平和垂直方向的复合搅拌,实现充分均匀的搅拌效果,又不破坏熔体表面的氧化膜,并可减少烧损、减少熔体吸气,从而获得高质量熔体。底置式搅拌机另一个优点是如果设计合理一台搅拌机可以用于多台炉子,节省设备的投资,更高效利用现有设备,所以新建熔铸项目推荐用底置式。永磁铝水搅拌机是由特殊永磁铁组成的交变磁场发生器,具有高效简练的风冷却系统、自动移动提升系统以及电气控制系统。
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侧置式永磁搅拌器,其研发思路非常巧妙,充分利用流体力学,使流道内铝液可以每小时3000吨以上的流量高速冲刷炉内固体铝块,实现铝合金低烧损、快速熔解的目的,适合旧炉改造采用,改造过程中需要着重考虑侧面流道及选材,防止浮渣堵流道,而影响搅拌效果。可以使被搅拌的熔体化学成分均匀。由于永磁搅拌器搅拌充分且搅拌力强劲,因而一般情况下搅拌20分钟即可达到预期效果。避免了在机械、人工搅拌条件下,因操作条件、技能、体力或劳动态度等原因,人为引起的化学成分均匀程度存在的差异。
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可以加速液体和未熔化炉料间的热交换,加速了炉料的熔化速度,一般可以提高熔化效率15%,减少能耗10%,相应减少了金属烧损。以广州坚美铝型材25吨的熔炼炉为例,每炉次可以减少烧损约80kg的铝锭,以目前均价13000元/吨计算,即可减少约1000元铝锭成本的烧损。若每天三炉的工作量,一年仅仅烧损成本就能减少约100多万的成本;低合金成分合金由于铝液的粘稠度比高 Si 合金 要高的多,铝液搅动所需的能耗就要相对的高一些。目前国内在做 A356 上用电磁搅拌还是比较成功的,但在 6063 上就有些困难了,其原因就是铝液搅拌速度跟不上。在磁场强度一定的情况下,磁场交变频率决定搅拌速度。电磁搅拌机的磁交变频率跟磁场强度成反比,要提高速度就需牺牲磁场强度,目前国内电磁的磁交变频率可达 3Hz ,实际一般在 1.5Hz 左右。永磁搅拌机的磁场强度跟磁交变频率是互不干涉的,磁场强度是由永磁体的配置和组合决定的,磁交变频率有驱动电机的功率决定,在保证磁场强度的前途下,磁交变频率可以轻易的达到几十赫兹,让炉内的铝液搅拌速度达到要求,保证搅拌的均匀性。
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在各种搅拌机的资料上都有使用搅拌机能降低百分之十几以上的能耗宣传,如仅凭十几分钟的搅拌来实现这种效果这是不可能的,只有对熔解炉进行长时间的搅拌,在熔解过程中通过铝液的流动提高熔解速度才可能实现。要实现这种效益也只有低能耗的永磁搅拌机的长时间搅拌才能实现具有经济价值的效益。在许多配置了永磁搅拌机的厂家,改变了传统的铝锭熔解工艺,在搅拌机的配合下,铝锭在铝液中的快速熔解,有效的降低了能耗和铝烧损,实现了国外价值几百上千万的双室炉的熔解效果。
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