Погружной индукционный нагреватель для металлического расплава

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности . Погружной нагреватель содержит два индуктора, выполненных в виде кольцевых магнитопроводов 1 и 2 с обмотками 3 и 4. Индукторы помещены в кожух 6 со сквозным осевым каналом 7. В кожухе выполнена также щелевидная симметричная индукторам и пересекающая канал 7 полость 8. При щирине полости 8, равной 0,5-0,6 поперечного размера канала 7, на входе и выходе канала 7, соблюдается равенство скоростей расплава, т.е. наименьшие гидравлические потери и наибольшая пропускная способность. 4 ил. Дополнительное к авт.св. № 1085023.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) + О!) (5ц 4 Н 05 В 6/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1085023 (21) 3769171 /24-07 (22) 27.07.84 (46) 23.05.86. Бюл. В 19 (71) Винницкий политехнический институт (72) Г,И.Майхрук, С.В.Олейник и В.И.Шарамкин (53) 621.365.511(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР у 1085023, кл. Н 05 В 6/10, 1982. (54) ПОГРУЖНОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности. Погружной нагреватель содержит два индуктора, выполненных в виде кольцевых магнитопроводов i и 2 с обмотками 3 и 4. Индукторы помещены в кожух 6 со сквозным осевым каналом 7. В кожухе выполнена также щелевидная симметричная индукторам и пересекающая канал 7 полость 8. При ширине полости 8, равной 0 5-0,6 попе" речного размера канала 7, на входе и выходе канала 7, соблюдается равенство скоростей расплава, т.е. наименьшие гидравлические потери и наибольшая пропускная способность. 4 ил.

Дополнительное к авт.св. У 1085023.

Изобретение относится к нагревателям расплавов металлов и может быть использовано для обработки металлов, сплавов и флюсов в литейном, машиностроительном и т.п. производ- э ствах.

Цель изобретения — повышение производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности. 1Î

На фиг. 1 показан погружной индукционный нагреватель с прямым сквозным каналом, общий вид; на фиг. 2 и 3 — разрез А-А на фиг. I (варианты выполнения щелевидной полос- 15 ти); на фиг. 4 — график зависимости средней скорости в сквозном канале

d 1 от отношений — и — (d — диаметр

1 L сквозного отверстия; 1 — ширина щелевидной полости, L — - поперечный раз. мер сквозного канала).

Погружной индукционный нагрева,тель содержит два индуктора, выполненных в виде кольцевых магнитопроводов 1 и 2 с торроидальными обмотками 3 и 4, подключенными к источнику

5 переменного тока синфазно, Магнито. проводы 1 и 2 с обмотками 3 и 4 помещены в выполненный иэ жаропрочно- 30 го материала кожух 6 со сквозным каналом 7 по оси. В кожухе 6 симметрично индукторам выполнена щелевидная полость 8, пересекающая сквозной канал 7. 35

Устройство работает следующим образом.

После того, как нагреватель помещается в ванну с расплавом с пониженной температурой, обмотки 3 и 4 под- ®О ключаются к источнику 5 переменного тока и начинается нагрев расплава.

В магнитопроводах 1 и 2 возбуждаются переменные магнитные потоки. Угол сдвига фаз этих магнитных потоков 45 равен нулю. В результате токи, пытающиеся замкнуться через щелевидную полость 8, имеют противоположные направления и взаимно компенсируются, Электромагнитные силы в щелевидной полости 8 равны нулю.

В результате наличия на выходах сквозного канала 7 электромагнитных сил от взаимодействия индукцируемого тока, неоднородно растекающегося по расплаву, окружающему нагреватель, с собственным магнитным полем происходит отсасывание металлического

05 2 расплава из сквозного канала 7, куда расплав затекает через щелевидную полость 8. Скорость течения расплава определяется величиной электромагнитных сил на выходах сквозного канала 7 и пропускной способностью нагревателя, зависящей or гидравлического сопротивления на пути; щелевидная полость 8 — сквозной канал 7.

Щелевидная полость 8 создает условия для свободного доступа расплава в сквозной канал 7. Как показали эксперименты, оптимальная ширина полости 8 равна 0,5-0,6 поперечного размера канала 7. При этом имеет мес то равенство проходных сечений на входе в сквозной канал 7 и суммарного =å÷åíèÿ на выходах из канала 7, обеспечивающие одинаковость скоростей на входе и выходе сквозного канала 7, равномерность скорости расплава и, тем самым, наименьшие гидравлические потери и наибольшую пропускную способность. При этом скорость в сквозном канале 7 возрастает до двух раз. Благодаря малой ширине участка пересечения полости 8 с каналом 7, где имеет место искривление линий электрического тока, эффект электровихревого течения, препятствующий отсасыванию расплава из полости

8, практически отсутствует, так как искривление незначительно. Уменьшение ширины полости 8 меньше 0,5 по перечного размера канала 7 приводит к неравенству проходных сечений на входе и выходе сквозного канала 7, к увеличению гидравлического сопротивления и уменьшению скорости в сквозном канале 7. Увеличение ширины полости 8 больше 0,6 поперечного размера канала 7 приводит к уже ощутимому искривлению линий тока и вызывает возникновение препятствующего эффекта электровихревого течения и также уменьшение скорости в сквозном канале 7.

Достижение положительного эффекта доказано результатами исследований на моделях, которые представлены в виде графика (фиг. 4).

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет по сравнению с известным нагревателем исключить препятствующий всасыванию эффект, вызываемый искривлением линий электрического тока, обеспечить равномерную скорость прохождения расплава через

1233305 теля .

Л-А Риг, 3

Составитель Б.Фоченков

Техред О.Гортвай

Корректор С.йекмар

Редактор A,Ñàáî

Заказ 2785/58

Тираж 765

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

»

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нагреватель и увеличить его производительность. Кроме того, изобретение упрощает нагреватель и технологию его изготовления.

Формула изобретения

Погружной индукционный нагреватель для металлического расплава по авт.св. К 1085023, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности, сквозное отверстие выполнено в форме щелевидной полости, пересекающей сквозной канал и расположенной в плоскости симметрии индукторов, при этом ее ширина составляет 0,5-0,6 поперечного размера сквозного канала по оси симметрии HarpeBa