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申请/专利权人：成都利华强磁浮连铸科技有限责任公司

摘要：本发明涉及金属冶金技术领域，具体地说，涉及金属液磁悬浮连铸在线加工生产线控制方法。其包括磁悬浮运输单元采用交变磁场悬浮输送技术实现高温金属液体的悬浮和输送；连铸单元用于将金属液体连铸成矩形余热铸坯，准备进行连续热加工；在线加工单元使用余热铸坯连续热加工技术，将金属液连续输送至热加工机械进行加工；控制系统单元采用智能磁感应与热控一体化技术，确保金属液的稳定悬浮和移动，并维持金属液温度；监测反馈单元实时监测记录生产过程中的参数，并将数据反馈给控制系统单元。该金属液磁悬浮连铸在线加工生产线控制方法通过交变磁场悬浮输送和智能磁感应与热控一体化技术，实现了金属液的高效稳定悬浮、连续输送及温度优化控制。

主权项：1.金属液磁悬浮连铸在线加工生产线控制方法，其特征在于：包括：磁悬浮运输单元（1），所述磁悬浮运输单元（1）采用交变磁场悬浮输送技术实现高温金属液体的悬浮和输送；连铸单元（2），所述连铸单元（2）用于将金属液体连铸成矩形余热铸坯，保持最佳热加工温度，并准备进行连续热加工；在线加工单元（3），所述在线加工单元（3）使用余热铸坯连续热加工技术将金属液连续输送至热加工机械，进行加工；控制系统单元（4），所述控制系统单元（4）采用智能磁感应与热控一体化技术确保金属液的稳定悬浮和移动，并维持金属液温度；监测反馈单元（5），所述监测反馈单元（5）用于实时监测和记录生产过程中的参数，并将数据反馈给控制系统单元（4）；所述磁悬浮运输单元（1）包括交变磁场模块、磁浮悬浮模块、温度调控模块和连续输送模块；其中，所述交变磁场模块利用交变电流和导磁体，并将导电体嵌入导磁体的凹槽中形成均匀、连续的交变磁场并作用于金属液；所述磁浮悬浮模块采用磁悬浮技术通过空心变压器原理，形成向上辐射的交变磁场，交变磁场的磁感应强度通过磁路开启的导磁体向上辐射到金属液上，使金属液被感应推斥悬浮；所述温度调控模块利用水雾喷射系统，降温金属液，使其由液相转变为固相；所述连续输送模块利用交变磁场实现金属液的连续、平稳输送；所述交变磁场悬浮输送技术基于电磁感应技术和磁悬浮技术所实现的，用于高温金属液体的无接触悬浮和连续输送，实现导电体和导磁体形成均匀的交变磁场，推斥金属液使其悬浮，通过传热机制调控金属液温度，最终使得金属液连续移动至热加工机械，交变磁场悬浮输送技术实现高温金属液体的悬浮和输送所涉及的具体步骤如下：S1.1、交变电源频率和电流,产生交变磁场： ；其中,；是真空磁导率；是线圈匝数,是交变电流的最大电流强度；S1.2、使用交变磁场产生磁浮悬浮力，使得金属液悬浮： ；其中，是交变磁场的最大磁场强度；是金属液体的体积；为真空磁导率；为正弦函数的平方，表示交变磁场在时间的强度分布；；表示对方向的偏导数；S1.3、用水雾喷射在悬浮的金属液上，使金属液由液相降温为固相；S1.4、利用磁浮力通过纳维-斯托克斯方程计算金属液输送速度： ；其中，所述为流体的密度；为速度随时间的变化率，即流体的加速度；为沿方向的磁浮力；为磁力；为压力梯度；为动力粘度系数；为速度场的拉普拉斯算子；所述连铸单元（2）包括悬浮约束模块和快速冷却模块；其中，所述悬浮约束模块运用矩形铸坯悬浮约束技术确保金属液在悬浮状态下保持矩形形状；所述快速冷却模块采用水雾喷射冷却技术通过水雾喷射系统，迅速将金属液冷却至固相，并快速进入热加工机械；所述矩形铸坯悬浮约束技术基于电磁感应技术所实现的，提供推斥力使金属液悬浮，并通过侧面约束力保持其矩形形状，矩形铸坯悬浮约束技术所涉及的数学模型公式如下：推斥力：；侧面约束力：；其中，为时间时刻的推斥力；是交变磁场的最大磁场强度；是金属液体的体积；为真空磁导率；为正弦函数的平方，表示交变磁场在时间的强度分布；；为侧面约束力；为侧面交变磁场的磁场强度；为侧面交变磁场的作用面积；所述水雾喷射冷却技术基于传热与冷却技术所实现的，使得金属液快速形成固相薄壳等待加工，水雾喷射冷却技术所涉及的数学模型公式如下：喷雾冷却传热公式：；其中，为热流密度；为传热系数；为冷却区域的表面积；为金属液表面温度；为环境温度；所述在线加工单元（3）包括余热铸坯传输模块和热加工模块；其中，所述余热铸坯传输模块使用余热铸坯连续传输机将余热铸坯从磁悬浮区域连续输送至热加工机械；其中所述热加工模块使用电磁搅拌与快速冷却结合技术，利用余热进行快速热加工，形成材料和净精型坯，电磁搅拌与快速冷却结合技术所涉及到的数学公式如下：电磁搅拌力：；铸坯冷却公式：；其中，所述为电磁搅拌力；为电导率；为速度场；为磁场强度；为单位时间内的冷却量；为冷却传热系数；为冷却区域表面积；为冷却介质温度。

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