本实用新型涉及感应加热电炉设备领域，尤其是涉及一种电磁搅拌电炉。
背景技术：
当在感应加热电炉的感应器线圈内通入低频电流时，就会产生一个行波电磁场，这个磁场穿过炉底，作用与坩埚内的金属熔液，在金属溶液中产生感应电动势和电流，感应电流又和磁场作用产生电磁推力，因为该推力沿行波磁场方向作用并且具有水平分量和垂直分量，能够使金属熔液作倾斜向上或者向下流动，起到搅拌的作用，这种现象被称为电磁搅拌，其重要目的是混合金属溶液，以产生更好的均质合金；
现有的电磁搅拌电炉往往只设置一组搅拌线圈，搅拌效果较低，对混合金属溶液的成分混合不够均匀，且为了达到搅拌的作用，搅拌线圈中一般只通有低频电流，对坩埚内金属溶液晶粒的扩散效果影响较低，很难达到需要的搅拌效果；此外，电磁搅拌会使金属溶液不断碰撞坩埚内壁，导致坩埚被渐渐磨损，传统的电磁搅拌电炉也因此会降低使用寿命。
技术实现要素：
为了克服背景技术中的不足，本实用型新公开了一种电磁搅拌电炉，不仅能够使金属溶液晶粒得到很好的扩散，增大搅拌效果，使金属溶液混合更加均匀，而且便于顶出后更换坩埚，提高整个电磁搅拌电炉的使用寿命。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种电磁搅拌电炉，包含从外到内依次设置的搅拌电炉壳体、保温层、磁轭、感应线圈、绝缘绝热层和坩埚，以及用于控制感应线圈电流频率、方向和大小的中频电源控制器；所述感应线圈包含环绕于坩埚周围，并从坩埚上端到下端依次均匀间隔设置的上层高频线圈、上层低频线圈、下层低频线圈和下层高频线圈，且上层低频线圈内和下层低频线圈内的电流方向相反；所述中频电源控制器包含用于控制低频线圈组电流的低频控制模块和用于控制高频线圈组电流的高频控制模块；所述坩埚外壁和绝缘绝热层内壁间隙配合，所述搅拌电炉壳体内底部设有用于竖直顶出坩埚的顶出机构。
进一步，所述上层低频线圈的下端和下层低频线圈的上端连接后与低频控制模块的输出端电连接，所述上层低频线圈的上端和下层低频线圈的下端分别与低频控制模块的接收端电连接。
进一步，所述上层高频线圈、上层低频线圈、下层低频线圈和下层高频线圈均顺时针绕制。
进一步，所述上层高频线圈的下端和下层高频线圈的上端电连接，所述下层高频线圈的下端和上层高频线圈的上端分别与高频控制模块的输出端和接收端电连接。
进一步，所述顶出机构包含圆形托板、电动推杆和设于坩埚正下方的底座；所述电动推杆设为同步动作的两个，并以坩埚轴线为中心线对称安装于底座上表面两侧，所述电动推杆的杆端与圆形托板下表面固定连接，所述圆形托板上表面与坩埚外底面适配。
进一步，所述底座上表面中央设有对应圆形托板下表面的支撑立柱。
进一步，所述绝缘绝热层内铺设有漏炉报警装置。
进一步，所述感应线圈外表面依次设有绝缘树脂层、云母带层和绝缘漆层。
进一步，所述坩埚设为石墨坩埚，所述绝缘绝热层设为耐火胶泥。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型公开的电磁搅拌电炉，采用高效变频多输出的方式，在熔炼坩埚周围设置上层高频线圈、上层低频线圈、下层低频线圈和下层高频线圈共四组线圈；上层低频线圈和下层低频线圈作为低频搅拌线圈主要起搅拌的作用，并利用低频控制模块选择一个相对较低的频率，通过改变中频电源在低频搅拌线圈中电流的大小来调整搅拌强度，通过改变电容的移相角度即可实现正反磁场的变换来改变搅拌方向，达到整体线圈上翻和下翻搅拌的目的，同时上层低频线圈内和下层低频线圈内的电流方向始终相反，搅拌方向相反，使得搅拌更加剧烈；上层高频线圈和下层高频线圈作为高频共振线圈主要起共振的作用，通过高频控制模块设置与金属溶液适配的高频率电流，在上下搅拌实现粗搅拌的基础上，实现坩埚内上下金属溶液的共振效果，利用高频共振的原理使坩埚内的金属液晶粒得到更好的扩散，配合低频线圈的强力搅拌使得金属成分更加均匀；此外，由于增大了搅拌强度，设置坩埚的顶出机构，便于更换磨损的坩埚，提高整个电磁搅拌电炉的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的示意图；
图2是所述感应线圈的连接结构示意图。
图中：1、上层高频线圈；2、上层低频线圈；3、下层低频线圈；4、下层高频线圈；5、支撑立柱；6、底座；7、漏炉报警装置；8、坩埚；9、绝缘绝热层；10、磁轭；11、保温层；12、搅拌电炉壳体；13、圆形托板；14、电动推杆；15、低频控制模块；16、高频控制模块。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进，本实用新型并不局限于下面的实施例：
结合附图1-2所述的电磁搅拌电炉，包含从外到内依次设置的搅拌电炉壳体12、保温层11、磁轭10、感应线圈、绝缘绝热层9和坩埚8，以及用于控制感应线圈电流频率、方向和大小的中频电源控制器；感应线圈包含环绕于坩埚8周围，并从坩埚8上端到下端依次均匀间隔设置的上层高频线圈1、上层低频线圈2、下层低频线圈3和下层高频线圈4，且上层低频线圈2内和下层低频线圈3内的电流方向相反；中频电源控制器包含用于控制下层低频线圈3和下层高频线圈4电流的低频控制模块15，以及用于控制上层高频线圈1和下层高频线圈4电流的高频控制模块16；当坩埚8中的金属溶液为铝合金溶液时，通过低频控制模块15设定上层低频线圈2和下层低频线圈3中的电流频率为300hz，通过改变电流的大小来调整搅拌强度，通过改变电容的移相角度实现正反磁场的变换来改变搅拌方向，达到整体线圈上翻和下翻搅拌的目的，同时保证上层低频线圈2内和下层低频线圈3内的电流方向始终相反，搅拌方向相反，使得搅拌更加剧烈，通过高频控制模块设置上层高频线圈和下层高频线圈的功率为200kw，频率为2000hz，达到高频共振的效果；
根据需要，上层低频线圈2的下端和下层低频线圈3的上端连接后与低频控制模块15的输出端电连接，上层低频线圈2的上端和下层低频线圈3的下端分别与低频控制模块15的接收端电连接，保证低频控制模块15输出电流时，上层低频线圈2和下层低频线圈3中的电流方向始终相反，搅拌方向相反，搅拌更加剧烈；优选的，上层高频线圈1、上层低频线圈2、下层低频线圈3和下层高频线圈4均顺时针绕制，便于同方向缠绕，也便于安装时先直接采用一整个顺时针缠绕的线圈，再根据连接方式裁分为四组；此外，上层高频线圈1的下端和下层高频线圈4的上端电连接，所述下层高频线圈4的下端和上层高频线圈1的上端分别与高频控制模块16的输出端和接收端电连接，上层高频线圈1和下层高频线圈4绕过坩埚8中部的两组线圈并串联设置，实现坩埚8内上端和下端的高频共振效果；优选的，感应线圈的匝间和内侧均嵌入绝缘绝热层9中，便于固定感应线圈的同时，也能对线圈起到更好的隔热效果；此外，感应线圈外表面依次设有绝缘树脂层、云母带层和绝缘漆层，保证整个感应线圈的绝缘层具有有效的耐压值；
坩埚8外壁和绝缘绝热层9内壁间隙配合，搅拌电炉壳体12内底部设有用于竖直顶出坩埚8的顶出机构；根据需要，顶出机构包含圆形托板13、电动推杆14和设于坩埚8正下方的底座6；电动推杆14设为同步动作的两个，并以坩埚8轴线为中心线对称安装于底座6上表面两侧，电动推杆14的杆端与圆形托板13下表面固定连接，圆形托板13上表面与坩埚8外底面适配，当坩埚8磨损需要更换时，利用同步动作的两个电动推杆14推动圆形托板13，进而从绝缘绝热层9中向上顶出坩埚8进行更换；此外，底座6上表面中央设有对应圆形托板13下表面的支撑立柱5，当放入新的坩埚8时，支撑立柱5用于对坩埚8进行限位和支撑；此外，绝缘绝热层9内铺设有漏炉报警装置7，用于坩埚磨损或龟裂引起合金液漏炉时进行报警提醒；优选的，坩埚8设为石墨坩埚，绝缘绝热层9设为耐火胶泥，石墨坩埚的外壁面和耐火胶泥的内壁面相对光滑，便于顶出机构顶出坩埚8。
本实用新型未详述部分为现有技术。
1.一种电磁搅拌电炉，包含从外到内依次设置的搅拌电炉壳体（12）、保温层（11）、磁轭（10）、感应线圈、绝缘绝热层（9）和坩埚（8），以及用于控制感应线圈电流频率、方向和大小的中频电源控制器，其特征在于：所述感应线圈包含环绕于坩埚（8）周围，并从坩埚（8）上端到下端依次均匀间隔设置的上层高频线圈（1）、上层低频线圈（2）、下层低频线圈（3）和下层高频线圈（4），且上层低频线圈（2）内和下层低频线圈（3）内的电流方向相反；所述中频电源控制器包含用于控制低频线圈组电流的低频控制模块（15）和用于控制高频线圈组电流的高频控制模块（16）；所述坩埚（8）外壁和绝缘绝热层（9）内壁间隙配合，所述搅拌电炉壳体（12）内底部设有用于竖直顶出坩埚（8）的顶出机构。
2.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述上层低频线圈（2）的下端和下层低频线圈（3）的上端连接后与低频控制模块（15）的输出端电连接，所述上层低频线圈（2）的上端和下层低频线圈（3）的下端分别与低频控制模块（15）的接收端电连接。
3.根据权利要求2所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述上层高频线圈（1）、上层低频线圈（2）、下层低频线圈（3）和下层高频线圈（4）均顺时针绕制。
4.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述上层高频线圈（1）的下端和下层高频线圈（4）的上端电连接，所述下层高频线圈（4）的下端和上层高频线圈（1）的上端分别与高频控制模块（16）的输出端和接收端电连接。
5.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述顶出机构包含圆形托板（13）、电动推杆（14）和设于坩埚（8）正下方的底座（6）；所述电动推杆（14）设为同步动作的两个，并以坩埚（8）轴线为中心线对称安装于底座（6）上表面两侧，所述电动推杆（14）的杆端与圆形托板（13）下表面固定连接，所述圆形托板（13）上表面与坩埚（8）外底面适配。
6.根据权利要求5所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述底座（6）上表面中央设有对应圆形托板（13）下表面的支撑立柱（5）。
7.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述绝缘绝热层（9）内铺设有漏炉报警装置（7）。
8.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述感应线圈的匝间和内侧均嵌入绝缘绝热层（9）中。
9.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述感应线圈外表面依次设有绝缘树脂层、云母带层和绝缘漆层。
10.根据权利要求1所述的电磁搅拌电炉，其特征是：所述坩埚（8）设为石墨坩埚，所述绝缘绝热层（9）设为耐火胶泥。
技术总结