Отъемная индукционная единица

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности может быть использовано в канальных печах для создания вращения жидкого металла в канальной части. Катушка отъемной индукционной единицы имеет неодинаковое количество витков по разные стороны относительно плоскости, проходящей через оси продольных каналов, что приводит к нарушению симметрии поля рассеяния относительно этой оси и, как следствие, возникновению электромагнитных усилий, которые приводят расплав к одноконтурному вращению вокруг осей продольных футерованных каналов. Создание вращательного движения расплава препятствует нарастанию окислов алюминия на стенках каналов и приводит к усилению транзитного течения, которое выносит шлак из индукционной единицы и способствует тепломассообмену между канальной частью и ванной печи. Технический результат заключается в отсутствии необходимости в механической очистке каналов, что значительно увеличивает срок службы и надежность индукционной единицы. 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности может быть использовано в канальных печах для создания вращения жидкого металла в канальной части.

Известна конструкция отъемной индукционной единицы (ОИЕ), вращение расплава в канальной части которой реализовано на основе способа вращения электропроводного тела, заключающегося в создании неоднородного переменного электромагнитного поля между ферромагнитными поверхностями или обмотками, представленного в А.С. №1206902, МКИ Н 02 К 17/04 // С 30 В 13/20. опубл. в БИ №3 от 23.01.86 г. Продольные каналы ОИЕ смещены относительно плоскости, проходящей через центр катушки параллельно продольной оси, на величину 0,25÷0,5 диаметра продольного канала. Для индукционной единицы такой конструкции характерна большая неоднородность магнитного поля рассеяния, как по высоте канала, так и в радиальном направлении. Смещение каналов относительно центра катушки и перпендикулярно ее продольной оси приводит к нарушению симметрии поля рассеяния относительно этой оси и, как следствие, к возникновению электромагнитного вращательного момента.

Основным недостатком такой конструкции ОИЕ является то, что смещение каналов предполагает увеличение габаритов магнитопровода, а это приводит к увеличению потоков рассеяния и, следовательно, потребляемой ОИЕ реактивной мощности.

Наиболее близким к заявленному устройству является отъемная индукционная единица, представленная в А.С. №665193, МКИ F 27 D 1/00, опубл. в БИ №20 от 30.12.75 г., содержащая магнитопровод с катушкой и канальную часть, состоящую из продольных и поперечного футерованных каналов, которые выполнены раздельными блоками.

К недостаткам такой конструкции ОИЕ относятся низкая надежность и малый срок службы, обусловленные необходимостью проведения механической чистки каналов от окислов после каждой плавки.

В основу изобретения положена задача создания такой конструкции отъемной индукционной единицы, которая позволила бы создать вращательное движение расплава в канальной части без существенного снижения энергетических показателей.

Поставленная задача решается тем, что в отъемной индукционной единице, содержащей магнитопровод с катушкой и канальную часть, состоящую из продольных и поперечного футерованных каналов, которые выполнены раздельными блоками, согласно изобретению катушка имеет неодинаковое количество витков по разные стороны относительно плоскости, проходящей через оси продольных футерованных каналов.

На фиг. 1 представлена отъемная индукционная единица. На фиг. 2 изображена ОИЕ (вид сверху), катушка которой имеет неодинаковое количество витков по разные стороны относительно плоскости, проходящей через оси продольных каналов l-l’, что реализовано за счет неодинакового шага намотки витков индуктора по стержню магнитопровода; на фиг. 3 - ОИЕ с катушкой с неодинаковым количеством витков относительно l-l’ за счет неодинаковой ширины индуктирующего провода; на фиг. 4 - ОИЕ с катушкой с неодинаковым количеством витков относительно l-l’ за счет неодинаково количества слоев обмотки индуктора.

Отъемная индукционная единица представляет собой электромагнитную систему индуктор-канал, состоящую из индуктора, включающего в себя магнитопровод 1 с катушкой 2, и канальной части. Канальная часть содержит продольные каналы (охваченный 3 и неохваченный 4 магнитопроводом) и поперечный канал 5. Продольные 3 и 4 и поперечный 5 каналы заключены в металлические каркасы 6 и футеровку 7. ОИЕ крепится к ванне печи 8 с помощью болтовых соединений.

Устройство работает следующим образом. При подаче переменного напряжения на катушку 2 по ней протекает ток, создающий основной магнитный поток Ф₀, замыкающийся по магнитопроводу 1, и поток рассеяния Фσ, замыкающийся по воздуху. Магнитное поле рассеяния индуцирует в канальной части ОИЕ замкнутый ток, под действием которого выделяется тепловая энергия, которая передается из канальной части в ванну печи за счет интенсивного тепломассообмена. При неодинаковом количестве витков по разные стороны относительно плоскости l-l’ наблюдается большая неоднородность магнитного поля рассеяния, что приводит к возникновению электромагнитных усилий, которые приводят металл к одноконтурному вращению расплава вокруг оси, как в охваченном 3, так и в неохваченном 4 магнитопроводом продольных футерованных каналах.

Предлагаемая ОИЕ имеет следующие преимущества перед известными:

1. Создание вращательного движения расплава в каналах не требует значительных изменений в конструкции отъемной индукционной единицы.

2. Вращательное движение расплава препятствует нарастанию окислов алюминия на стенках каналов и приводит к усилению транзитного течения, которое выносит шлак из ОИЕ и способствует тепломассообмену между канальной частью и ванной печи.

3. Отказ от механической чистки каналов увеличивает срок службы футеровки канала и надежность ОИЕ.

Формула изобретения

Отъемная индукционная единица, содержащая магнитопровод с катушкой и канальную часть, состоящую из продольных футерованных каналов и поперечного футерованного канала, которые выполнены раздельными блоками, отличающаяся тем, что катушка имеет неодинаковое количество витков по разные стороны относительно плоскости, проходящей через оси продольных каналов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4