Электромагнитный желоб

 

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЖЕЛОБ , выполненный в виде индуктора бегущего магнитного поля и футерованного огнеупором канала для транспортировки и перемешивания жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообменных процессов при обработке металла, индуктор выполнен КЗ отдельных секций, при этом магнитопровод каждой секции выполнен из четырех состыкованных шихтованных трапецеидальных блоков, причем пазы магнитопровода представляют собой четыре стороны правильного шестиугольника. ; 2.Желоб по п. 1, о т л и ч а Ю - щ и и с я тем, что витки обмотки уло- .§ жены в па&1 магнитопровода параллельно (Л :рабочей плоскости, индуктора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рс

s .4

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (2 1) 3472813/22-02 (22) 21.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. М 39 (72) Ю. К, Круминь, А. Э. Микельсон, В. Н. Мошняга, Н. К, Рыкалов, В. М..Шумихин, В» А. Бигеев, Ю. П. Балакшин и H..Â. Артемьев (71) Институт физики АН Латвийской CCP и Уральский государственный институт проектирования металлургических заводов (53) 621.318.3 (088.8) (56) 1. Верте Л. Магнитная гидродинамика, М., "Металлургия", 1975, с. 222-239.

2. Авторское свидетельство СССР

И: 403881,. нл, 15 5 11/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

М 539958, кл, С 21 С 7/00, 1973. (54)(57) l. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЖЕЛОБ, выполненный в виде индуктора бегущего магнитного поля и футерованного огнеупором канала для транспортировки и перемешивания жидкого металла, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации массообменных процессов при обработке металла, индуктор выполнен иэ отдельных секций, при этом магнитопровод каждой секции выполнен иэ четы« рех состыкованных шихтованных трапецеидальных блоков, причем пазы магнитопро- вода представляют собой четыре стороны правильного шестиугольника.

2 ° Желобпоп. 1.отлич аю шийся тем, что витки обмотки уло- Q жены в пазы магнитопровода параллельно рабочей плоскости.:индуктора.

1049690

Изобретение относится к черной метал;пургии, в частности касается усовершенствования конструкции электромагнитного желоба дпя внеагрегатной непрерывной обработки жицкого металла различными реагентами.

Известны электромагнитные желоба, состоящие из футерованного огнеупорным материалом канала, под которым расположен индуктор бегущего. магнитного поля. 10

Поц цействием бегущего магнитного поля вверх по наклонно расположенному каналу перемещается жидкий металл, а вниз по поверхности металла стекает поток обрабатывающего реагента (lj, I5

Нецостаток этих желобов заключается в контакте реагента с футеровкой бортов " канала, вспецствие чего происходит интенсивное разъедание последних.

Известен также электромагнитный же- 20 лоб, инцуктор которого выполнен в вице многосекционных катушек, соециненных через коммутирукщий элемент с многофазным источником питания со сдвигом фаз относительно цруг цруга. С помощью 25 коммутирующего элемента напряжение на отцельные катушки подается таким образом, что бегущее магнитное поле созцается как вцоль, так и поперек центральной оси желоба, Продольное бегущее поле З0 перемещает металл вдоль желоба, а поперечное создает борта из жидкого металла у стенок канала, устраняя тем самым контакт реагента с футеровкой бортов (2) .

Недостатками данного устройства яв35 пяются сложность и низкая надежность вспецствие того, что индуктор этого желоба состоит из большого числа отдельных катушек и коммутирукицее устройство цопжно в определенной последовательности не менее 50 раз в секунду включать и отключать катушки, прецставляющие цля него индуктивную нагрузку.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и цостигаемому эффекту, является электромагнитный желоб, состоящий из канала, футерованного огнеупором, и инцуктора бегущего магнитного поля, обмотка которого выполнена V - об-, разной с вершинами углов, направленными в сторону сливного конца канала. При

50 этом угол, по мере приближения к сливо ному концу. увеличивается go 180 (3), Первым нецостатком известного устройства является неуцовлетворитепьная 55 эффективность массообменных процессов в желобе» Эффективность обработки жиц кого металла реагентом, стекакюцим по его поверхности, зависит от того, насколько полно все слои объема металла войдут в контакт с реагентом, т. е. насколько хорошо буцет перемешиваться металл.

В известном желобе электромагнитные силы бегущего магнитного копя направлены лод некоторым углом к центральной оси в его начале и постепенно поворачиваются в направлении этой оси к спивному концу канала, т, е ° в объеме металла присутствуют силы, медленно меняющие свое направление, и отсутствуют сипы, способные создать вихревые потоки, хорошо перемешивающие металл. Это положейие ухудшается еше тем, что магнитоа провод индуктора шихтован вдоль центральной оси желоба. Поэтому, хотя обмотки и расположены под углом к центральной оси, но из-за неодинакового магнитного сопротивления магнитопровода в поперечном и продольном направлениях магнитный лоток в поперечном наПравлении меньше, чем в лроцопьном, Отсюда и алектромагнитные силы возцействуют на металл в поперечном направлеными- значите п-. но слабее, чем в продольном, еще более снижая эффективность леремешивания, Второй недостаток - уменьшение высоты жидкометаллических бортов к сливному концу желоба. Это вызвано постепенным уменьшением до нуля поперечного воздействия на расплавленный металл к спивному концу желоба, что лривоцит к контакту реагента с футеровкой бортов канала и быстрому ее разъеданию в конце желоба. !

Третий недостаток известного желоба заключается в расположении обмотки индуктора таким образом, что у кажцого витка активной является только оцна сторона, что снижает коэффициент полезного цействия устройства.

Целью изобретения является интенсификация массообменных процессов лри обработке .металла, Uemü достигается тем, что в электромагнитном желобе, выполненном в вице инцуктора бегущего магнитного поля и футерованного огнеупором канала, ий» цуктор выполнен из отдельных секций, при этом магнитопровоц каждой секции выпопнен из четырех состыкованных ших тованных трапецеицапьных блоков, причем пазы этого магнитопровода представляют собой четыре стороны правильного шестиугольника.

1049690

Кроме того, витки обмотки могут быть уложены в пазы магнитопровода паралле-. льно рабочей ппоскости индуктора.

На фиг. 1 показаны две секции магнитопровода индуктора; на фиг. 2 - схема соецинения обмоток трех секций индукто ра; на фиг. 3 - электромагнитный жеиоб,. поперечное сечение, Электромагнитный желоб (фиг. 3) для внеагрегатной обработки жидкого метан ла различными реагентами состоит из футерованного огнеупорами канала 1, ин дуктора 2 бегущего магнитного поля расплавленного металла 3 и реагента 4.

Индуктор состоит из магнитопровода 15 и обмотки (на фиг. 1 и 2 цифрами указаны номера пазов). Магнитопровод сек- . ционный. Кажцая секция прецставляет четыре сектора правильного шестиугольника. Секторы (блоки) шихтуются и соби 20 раются отдельно. Направление шихтовки показано на фиг. 1 штриховыми линиями.

Шихтовка выполнена перпендикулярно павам, Каждый блок содержит шесть пазов.

После состыковки блоков в секцию магии-25 топровода пазы образуют четыре стороны правильного шестиугопьника.

Обмотки уложены в пазы магнитопровода (фиг. 2) так, что плоскость витков параллельна рабочей плоскости индуктора. Зр

В этом случае активно используются обе .стороны кажцого витка, и КПД индукто ! ра по сравнению с известным устройством. повышается приблиэйтепьно на 50%.

Так как длина пазов в каждой секции маг

35 нитопровода неоцинакова, то и полное сопротивпение обмоток, уложенных в эти пазы, гакже,различно. Для выравнивания фазных сопротивлений обмоток их чередуют по длине индуктора.

Устройство .работает спедующим образом.

При подаче трехфазного напряжения на обмотки инцуктора образуется бегущее магнитное поле (направление поля в кажцой секции индуктора показано на фиг. 1 стрелками), Жидкий металл подх ватывается у начала желоба бегущим маг нитным попем и перемещается вверх по его каналу. В продольном направлении жидкий металл перемещает бегущее магнитное поле блоков, примыкающйх к его центральной оси. Магнитное поле бортовых блоков гонит металл в поперечном направлении, обраэук у стенок канала жицкометаллические борта. Вцоль, желоба происходит постоянное чередование направлений бегущего магнитного поля, что в свою очередь, приводит к образованию по всему объему жицкого метапла вихревых потоков (на фиг. 1 показаны пунктирными стрелками). Со стороны сливного конца желоба на поверхность жицкого металла подают жидкий реагент, который самотеком стекает вниз .К началу желоба навстречу цвижению металла.

Бегущее магнитное поле не оказывает на реагент механического воздействия ввиду его большого эпектрического сопротивления, Контактируя с реагентом, метапл очищается (либо обогащаЬтся) от каких-либо примесей, Вследствие интенсивного перемешивания металпа вихревыми потоками эффективность массообменного процесса возрастает. ю овоо

1

1049690

ВНИИПИ Заказ 8389/35

Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород,ул. Проектная,4

Фиг.3