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龙图腾网获悉中南大学申请的专利结晶器永磁搅拌方坯初始凝固坯壳制备实验装置与方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116511439B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310317136.4，技术领域涉及：B22D11/115；该发明授权结晶器永磁搅拌方坯初始凝固坯壳制备实验装置与方法是由曾杰;彭健飞;王万林;朱晨阳;杨任一;袁帅杰设计研发完成，并于2023-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本结晶器永磁搅拌方坯初始凝固坯壳制备实验装置与方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种结晶器永磁搅拌方坯初始凝固坯壳制备实验装置与方法，该装置，包括控制系统、坩埚、对坩埚进行加热的加热炉、对坩埚内钢液实现永磁搅拌的永磁搅拌模块、结晶器以及与结晶器匹配的拉坯模块，所述结晶器配套有结晶器铜模，所述控制系统分别与加热炉、永磁搅拌模块和拉坯模块电连接。本申请的装置与方法，能够模拟结晶器在不同永磁搅拌条件下的方坯初始凝固坯壳制备，具有结构简单，维护简便，成本低廉，磁场模式多元化的优点，提高了铸坯质量的可调控性，改善了铸坯质量。可用于研究结晶器永磁搅拌对方坯初始凝固坯壳的影响，用于探究不同钢种最佳的结晶器永磁搅拌条件，为结晶器永磁搅拌的工业化应用提供指导。

本发明授权结晶器永磁搅拌方坯初始凝固坯壳制备实验装置与方法在权利要求书中公布了：1.一种制备方坯初始凝固坯壳的实验方法，其特征在于：采用的装置包括控制系统、用于盛放熔化钢液的坩埚、对坩埚进行加热的加热炉、对坩埚内钢液实现永磁搅拌的永磁搅拌模块、结晶器以及与结晶器匹配的拉坯模块，所述结晶器配套有结晶器铜模，所述控制系统分别与加热炉、永磁搅拌模块和拉坯模块电连接；所述永磁搅拌模块包括一对永磁体、永磁体旋转电机和上下伸缩装置，永磁体通过永磁体旋转电机带动旋转，二者设置在上下伸缩装置上；还包括驱动结晶器铜模振动的结晶器铜模振动电机，所述结晶器铜模振动电机与控制系统电连接；包括如下步骤： 1在坩埚中盛放所需实验用钢20-25kg，将坩埚置于加热炉中，根据实验钢种及实验需求，调节永磁模块的永磁体的高度，实现坩埚处磁场强度控制； 2启动加热炉熔化实验用钢，保持温度在所用钢种液相线温度30-70℃以上；启动永磁搅拌，调节搅拌速度，确保钢液的成分与温度均匀；随后加入与钢种配套的结晶器保护渣到钢水中，待其完全熔化后形成结晶器保护渣层，并测量结晶器保护渣层的温度； 3将结晶器铜模缓慢插入熔池，启动结晶器铜模振动电机，驱动结晶器铜模按设定的振动频率与振动幅度振动，结晶器保护渣层在结晶器铜模上快速冷却形成保护渣膜，随着结晶器铜模继续插入，钢液在包裹了保护渣膜的结晶器铜模上快速凝固； 4当结晶器铜模下行到设定位置后，结晶器铜模停止向下运动，停留1-10秒钟，结晶器表面钢液凝固形成的初始凝固坯壳厚度达到1-6mm，启动拉坯模块带动凝固坯壳向下运动，同时新的钢液与结晶器铜模接触，拉出一定长度的初始凝固坯壳，期间始终保持永磁搅拌模块运行；在拉出初始凝固坯壳的过程中，关闭结晶器铜模振动电机； 5结晶器铜模带动初始凝固坯壳一起向上运动脱离坩埚内的熔池，切割后得到结晶器永磁搅拌方坯初始凝固坯壳；最后关闭结晶器永磁搅拌模块。

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