目前電磁攪拌技術已經被我國鋁熔鑄行業普遍采用,電磁攪拌裝置已成為鋁熔鑄行業的必要設備。應用電磁攪拌技術可以取得如下效果:
1、可以使熔體的合金成分均勻。一般使用電磁攪拌裝置攪拌(不超過20分鐘),即可使整爐鋁熔液中各種元素的化學成分的相對偏差值小于10%,能滿足幾乎所有合金對成分均勻性的需要。
2、攪拌過程不破壞氧化層,可減少熔體的吸氫及吸氧,確保熔體質量,同時可減少燒損(相對值)20~25%。
3、可使熔體上、下部的溫度均勻。一般攪拌三至五分鐘即可使熔體的極限溫差降至10℃以內。因此可降低熔煉溫度,可提高熔體底部合金成分的熔化速度,在降低熔化溫度的同時又可以減少燒損。
4、在鋁錠重熔過程中使用電磁攪拌技術可縮短熔煉時間,提高勞動效率,減少能耗,根據已使用本設備的用戶提供的數據,可減少能耗(提高效率)20~30%。
5、不污染鋁熔液。這對于熔煉高純鋁和對鐵元素控制嚴格的合金有重要意義。
6、可減輕工人的勞動強度,改善勞動條件。
近年來,在我國市場上出現了一種以永磁體為主要部件的攪拌裝置,與電磁攪拌裝置相比,兩者實現攪拌的原理均為電磁感應原理,與電機工作原理相同,電磁攪拌裝置相當于普通電動機,而永磁攪拌裝置則相當于永磁電動機。普通電機的磁場是由電磁線圈產生的,而永磁電機的磁場則是由永磁體產生。永磁攪拌裝置的結構主要分為三部分,一是永磁體,一是驅動永磁體旋轉的機械部分,此外為了確保永磁體不因溫度高而退磁必須使用冷卻系統。 由于鋁熔爐一般都比較大,爐底較厚,為了產生足夠大的磁場必須使用體積和重量很大的永磁體。
永磁體產生的磁場為靜止磁場,不能對鋁熔液做功,為了使磁場對鋁熔液做功,必須依靠機械裝置使永磁體運動,Z容易實現的方式是使永磁體旋轉,從而在鋁熔液中產生旋轉磁場,這樣就帶來了兩個問題:第一,只能產生旋轉磁場,難以產生平行移動的磁場(簡稱平移磁場);第二,必須采用機械裝置為永磁體提供旋轉動力。爐底式的攪拌裝置如果使用旋轉磁場進行攪拌,整爐熔液在旋轉磁場的推動下,同心旋轉,旋轉的熔體在離心力的作用下,比重較大的部分被甩到熔爐的四周,比重較小的部分則留在中心,而一旦比重較大的部分被甩到熔爐的四周,這種攪拌方式就沒有辦法使它們向爐子中心運動,從而加劇了熔體的不均勻性,旋轉的速度越高,這種分離現象越突出,攪拌變成了離心分離,不可能實現熔液化學成分的均勻。如果降低旋轉速度以減輕離心力,則靠近旋轉中心部分的旋轉磁場速度就更低,根據電磁感應原理,鋁熔爐中心部分就不可能獲得足夠的攪拌力,使心部難以旋轉,速度越低,心部的面積就越大,不能旋轉的部分就越大,同樣不能實現攪拌均勻的目的。