铝合金在航空航天、交通、电子、轻工、建筑等领域有着广泛的应用,近年来又发展了一系列高强高韧航空铝合金新材料以及各种高性能民用铝合金材料,对铝熔体的在线净化技术与水平提出了更苛刻的要求,需要基本去除坯料中10μm以上的夹杂物、并尽可能降低1-10μm夹杂的数量。20世纪80年代起,液态金属的电磁净化技术开始受到国内外的关注。在电磁场的作用下,利用“电磁浮力”作用,可促使陶瓷管分离器内熔体中的微细夹杂物快速分离至壁面而被捕获。该技术已在实验室开展了大量研究,并在铝板连续铸轧和电工铝杆连铸连轧生产中得到应用。感应器的结构设计及磁场的优化是电磁净化工业装置的核心,但对此缺乏深入研究。本文设计了带C型铁芯线圈和双7匝并联线圈两种结构的电磁净化工业装置,通过现场取样和定量金相方法,统计分析了工业应用条件下不同尺寸的夹杂去除效率,并采用Ansoft有限元软件对两种电磁净化装置产生的磁场进行了仿真模拟,分析了相关参数对磁感应强度大小及分布的影响。定量金相分析结果表明,带C型铁芯的电磁净化装置以及双7匝并联线圈的电磁净化装置不仅能有效去除普通泡沫陶瓷过滤板未过滤掉的10-30μm的夹杂物,对于普通过滤陶瓷板难以去除的小于10μm的夹杂物也能使其含量降低36%-61%。对带C型铁芯线圈的电磁净化装置的磁场仿真计算表明,该装置能在气隙内产生0.01-0.03T的磁场,沿长度方向磁感应强度呈现两端高、中间低的特点,而在横截面的内部区域磁场分布较均匀,可基本满足电磁净化的磁场要求。改变气隙长度能够有效改变流槽中的磁场强度分布,而改变铁芯截面大小和中心线圈位置对磁场强度的大小及分布改变不大。双7匝并联线圈内部的磁感应强度可达到0.015-0.04T,沿径向距离线圈内表面越近磁感应强度越大,而沿中心轴线方向两侧的磁感应强度低于中心处。磁轭可以显著降低线圈外部的漏磁现象,但对线圈内部磁场分布影响不大。相比带C型铁芯线圈气隙内产生的磁场,螺线管线圈内部产生的磁场更强、均匀性更好。