Электромагнитное устройство для управления расходом жидких металлов

 

Союз CoaeYcNNx

Социалистических

Республик

<1743144 . - :=.--( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260371 (21) 1634069/24-25 с присоединенйвм заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 250680. Бюллетень ¹ 23

H 02 N 4/20

Государственный комитет

СССР по дмам изобретений и открытий (53) УДК 538. 4 (088. 8) Дата опубликования описания 28.06.80 (72) Авторы изобретения

Ю.М. Гельфгат и И.М. Толмач

Институт физики AH Латвийской ССР и Государственный научноисследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского (71) Заявители (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

РАСХОДОМ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к устрой. ствам для управления расходом жидких" металлов и может быть использовано в металлургии и ядерной технике.

Известно устройство для регулирования расхода жидких металлов, в котором проточный тракт, выполненный из неэлектропроводного материала, расположен между полюсами магнитной системы и снабжен вдоль оси рядом расширений в виде кольцевых круглых проточек (1). При течении жидкого металла в областях расширений о5разуются застойные зоны, по которым замыкаются индуцированные в потоке жидкости электрические токи. Ьлагодаря малому электросопротивлению укаэанных областей токи в ядре течения достигают значительной величины и обуславливают появление существенной электромагнитной силы тормозящей поток жидкого металла.

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон регулирования, позволяющий в реальных условиях снизить первоначальный расход расплава не более чем в два-три раза.

Причем регулирование расхода возможно только в сторону его уменьшения.

Известна также электромагнитное устройство для управления расходом жидкогс металла, содержащее металлопровод из неэлектропроводного материала с полостями в виде сдвинутых относительно друг друга противолежащих цилиндров или плоских параллелепипедов, магнитной системы, создающей локальное магии=кое поле„ и раз— мещенных на входе и выходе металлопровода электродов, подключенньк к внешнему источнику электроэнергии(2) .

Oc» îâными недостатками этого устройства являются малая эффективность действия и сложность создания локального магнитного поля.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном устройстве для управления расходом жидких металлов полости металлопровода выполнены по всему периоду в виде наклоненных к оси канала проточек, глубина которых составляет не менее одной трети, а ширина — не более половины гидравлического диаметра проходного сечения металлопровода.

743144

Hh чертеже показана конструктивная схема предлагаемого устройства с раздаточной и приемной емкостями.

Металлопровод 1 с наклоненными кольцевыми проточками 2, плоскость которых образует острый угол с осью металлопровода, соединен с раздаточной емкостью 3, в которой находится расплавленный металл, и направлен в приемную емкость 4. Электроды 5 введены в контакт с жидким металлом на входе и выходе металлопровода и к ним подключен источник электроэнергии б.

С помощью полюсных наконечников 7 системы возбуждения в металлопроводе создается поперечное магнитное поле, Благодаря наличию наклонных кольце- 35 вых проточек протекающий в жидком металле электрический ток имеет по отношению к оси металлопровода продольную и поперечную компоненты. При этом вектор магнитной индукции направлен пер- „ц пендикулярно к вектору поперечной компоненты плотности тока, в результате чего в металле возникают продольные силы, направление которых может быть изменено на противоположное изменением направления вектора индукции или полярности источника электроэнергии.

Кроме того, взаимодействие продольной компоненты тока с полем приводит к появлению в металлопроводе с 30 кольцевыми проточками поперечной электромагнитной силы, обусловливающей возникновение в нем циркуляционных течений в поперечном к основному потоку направлении. Указанные цирку- 35 ляционные течения оказывают сильное тормозящее действие на основной поток металла и дополнительно повышают в 2-3 раза эффективность действия устройства в стопорном режиме. 4О

Целесообразно глубину проточек в металлопроводе выполнять не менее одной трети, а ширину проточек — не более половины диаметра проходного сечения металлопровода.

Регулирование расхода можно вести как изменением величины магнитной индукции, так и величины прикладываемого напряжения.

Форма канала может быть любой.

Благодаря наличию наклонных проточек удается уменьшать расход в

20 раз.

Формула изобретения

Электромагнитное устройство для управления расходом жидких металлов, содержащее металлопровод из неэлектропроводного материала с полостями, магнитную систему, создающую поперечное магнитное поле в металлопроводе, и размешенные на входе и выходе металлопровода электроды, подключенные ко внешнему источнику электроэнергии постоянного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности, полости металлопровода выполнены по всему периметру в виде наклоненных к оси канала проточек, глубина которых составляет не менее одной трети, а ширина не более половины гидравлического диаметра проходного сечения металлопровода.

Источники информации, принятые во вниманием при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 305818, кл. Н 02 N 4/20, В 22 0 39/00, 1969.

2. Патент Франции 9 1496169, кл. В 22 D опублик. 1967 (прототип).

743144

" ираж 783 Подлисное

ЦНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

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

Заказ 3480/48

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель 3.A.. Белоглазов

Редактор Т. Иванова Техред И.Асталош Корректор N. Шароши