水冷坩埚悬浮熔炼中悬浮力的研究.pdfVIP

第 12卷第 1期 钢 铁 研 究 学 报 Vo1．12，No．1 2000年 2月 JOURNALOFIRON AND STEEL RESEARCH F b．2000 · 冶金与金属加工 · ~(2000，／~c9／一年 水冷坩埚悬浮熔炼中悬浮力的研究 陈坚强，笆查 邓 康，蒋国昌 (上海大学上{每市钢铁冶金重点实验室，上{每 200072) 摘 要：采用专 门设计的悬浮力测定装置 ，研究了材料的电阻率、电源频率、金属半球位置和感应线 茎关中羲t圈词分类窭号!T：G39墨1堕文芝棘嚣标；i剐!弓A：电壁璺文鏖章编号：1000011-擀0l9伯63彳2(0抓00)01—一0001—一04 Research on Levitation Forcein Levitation M elting byW aterCooledCrucible CHEN Jian—qiang， REN Zhong—rning． DENG Kang， JIANG Guo—chang (ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China) Abstract：Usingalevitation forcemeasuringdevice speciallydesigned，thelevitationbehaviorsof severalkindsofmetalswereexamined．Theinfluencesoftheresistivity，power~requency，position ofthehalfmetallicballand po sitionoftheinductioncoilorbthelevitationforcewereinvestigated andtheinfluencelawsofthem wereobtained Keywords~watercooledcrucibleilevltatoinmelting；levitationforceielectromagneticinduction 水冷坩埚悬浮熔炼是 80年代 出现的一项新技 分瓣处切缝宽度为 0．5mm，坩埚 内径 60mm，外径 术。由于该方法在熔炼时利用 电磁感应原理中的力 90mm，坩埚熔池深度为80mm．其结构见图1。 效应 ，将炉料悬浮于空中不与坩埚接触 ，防止了坩埚 考虑到材料 电阻率和磁导率特性，测定悬浮力 对炉料的污染 ，并可使炉料获得高温 ，因而是一种制 所用金属半球的材质选择了铜、铝、镍和钛 这4种 。 取高熔点、高纯度和极括泼材料的有效手段 [】]。在 为保证它们的受力表面积相 同，将其均制成直径为 水冷坩埚悬浮熔炼过程 中，实现炉料悬浮是这一技 56mm 的金属半球，重量则分别为495g、l53g、460 术的关键之一。因此，如何提高电磁悬浮力就成为研 g和 276g 究的重点。作者 目的是通过实验考察 电磁参数和物 1．2 感应线圈及 电源 ． 理性能参数等对悬浮力的影响，为水冷坩埚系统的 实验采用 1号和 2号两种高频感应线圈，这两 优化设计提供依据 。 种线圈均 由外径 8Him、壁厚 0．8mm 的铜管绕制， 中间通冷却水冷却。线圈高度 H 均为 50mm，内径 1 实验装置和实验方法