Магнитогидродинамический сепаратор

(5) В Ц 30 ГОСУД АРСТВЕННЫИ ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНЯТИИ(54) (57) МАГН ОСЕПАРАТОР почающийся щения качества сен наведения тока и м он снабжен дополн установленными соо ИТ ав/22 - 0 Бюл, У 2молинный научно.иселедовательскийструкторский институт металлуплотехники цветной металлургии. св, йе 1007734, о т л я-тем, что, с целью ловыарации путем раздельногоагнитного потока в тигле,тельными обмотками,сно с торцов тигля.Изобретение относится к области разделе.ния жидких сред в магнитном поле, можетбыть использовано для очистки жидких металлов при их производстве, для смешиванияразличных металловвмешнвания в металлыреагентов, для подачи обработанного метаплана следующую операцию.По основному авт. св, У 1007734 известенмагнитогидродинамический сепаратор, содержа.щий магннтопровод с .обмотками н кольцевой 16тигель с входным и выходным патрубками 11,Недостатком известного устройства является низкое качество сепарации вследствие применения одних и тех же обмоток для наведе.ния тока и магнитного потока, 15Цель изобретения - повышение качества. сепарации путем раздельного наведения токаи магнитного потока в тигле.Укаэанная цель достигается тем, что магии.тогидродинамический сепаратор снабжен допол- зЕнительными обмотками, установленными соосно с торцов тигля.На фиг. 1 показан сепаратор, общий вид;на фиг. 2 - сечение А.А на фиг. 1,Магнитогидродннамический сепаратор содер.жит замкнутый магнитопровод; содержащийцентральный стержень 1, боковые стержни 2,кольцевой полюсный наконечник 3 и ярмо 4.Ьоковые стержни 2 примыкают к кольцевомуполюсному наконечнику 3 по всей его внецней цилиндрической поверхности для обеспечения равномерного распределения индукциимагнитного ноля в тигле по его окружности.На центральном стержне 1 размещен кольцевой тигель 5, причем кольцевой полюсныйнаконечник 3 коаксиален тиглю 5 н охваты 35. вает его, примыкая к наружной цилиндричес.кой поверхности тигля. Сверху и снизу тиг.ля 5 соосно на центральном стержне 1 установлены обмотки 6 и 7 наведения тока иобмотки 8 и 9 создания магнитного потока; 46причем обмотки 8 и 9 установлены с тор.цов тигля 5 между обмотками 6 и 7, Тигель5 снабжен входным и.выходным патрубкамидля жидкого металла (не показань 1).45Обмотки 6 и 7 наведения тока соединены по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку - согласно. Обмотки 8 и 9 создания магнитного потока соединены по электрическому току последовательно, а 5 О по магнитному потоку - встречно. Прн таком соединении цепь тока, включающая об.мотки б и 7, н цепь магнитного потока, включающая обмотки 8 и 9, несмотряна то, что все обмотки расположены наИодном центральном стержне 1, нндуктивно не связаны, поэтому между этими цепями нет перекачки электрической энергии. Действительно, создаваемый обмотками 6 и 7 трансформаторный магнитный поток наводит ЭДС в обмотках 8 и 9. Но так как, обмотки 8 и 9 включены последовательно по3току и встречно по магнитному потоку, то эти ЭДС направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются.Создаваемый обмотками.8 и 9 магнитныйпоток также наводит в обмотках 6 н 7 ЭДС но эти ЭДС противоположны по знаку, так как магнитные потоки возбуждения в верхней и нижней частях центрального стержн имеют прдтивоположные направления, и при последовательном по электрическому току и согласном по магнитному потоку включении обмоток б н 7 эти ЭДС также взаимно компенсируются.Сепаратор работает следующим образом.Тигель 5 заполняется жидким металлом, в него добавляются рафииирующие реагенты. На цень, включающую обмотки 8 и 9 создания магнитиогд потока, соединенные по элек. трическому Току последовательно, а по маг. нитному потоку встречно, подается перемен. ное напряжение возбуждения, на цепь включающую обмотки б и 7 наведения тока, сое.диненные по электрическому .току последова. тельно, а по магнитному потоку согласно, подается переменное напряжение, сдвинутое по фазе примерно на 90 эл.град., что достигается включением сепаратора в трехфазную цепь по предлагаемой схеме (фиг. 1). При этом обмотки 8 и 9 создают в тигле .5 радиальное магнитное поле, а обмотки 6 и 7 - аэимутальный кольцевой ток (как во . вторичной обмотке трансформатора), замкнутый вокруг центрального стержня 1, При взаимодействии радиального магнитного поля. с азимутальным электрическим током в тигле5 создаются акснальные электромагнитные силы Когда эти силы направлены вверх, то проис. ходит "квазиоблегчение" жидкого металла и быстрое вмешивание в него более легких рафинирующих реагентов, на которые электромагнитные силы не действуют, После окончания химических реакций в расплавленном металле осуществляют реверс электромагнитных сил в тигле (транспоэнцию фаз на клеммах одной из электрических цепей - цепи тока или цепи магнитного:потока), Прн этом силы направле. ны вниз, жидкий металл. квазнутяжеляется, а шлаки, воздушные пузырьки и другие включения, на которые электромагнитные, силы не действуют, всплывают на поверхность и уда. ляются. Затем жидкий металл снова квазиоблегчают, более тяжелые включения опускаются иа дно и после слива очищенного металла удаляются,9642 Составитель А. МоисеенкоТехред Л.Микеш Корректор М. Демч дактор А. Сабо аказ 363 Тираж 5.2 твенного тений иЖ, Рау ПодписноеР ВНИИПИ Государе по делам изобр 3035, Москва,комитета Соткрытийшская наб ППП "Патент", г. Ужгоро, ул. Проектная, 4 фи 3 115Для вмешивания легкого металла в болеетяжелый, но с меньшей удельной электропро.водностью (например, алюминия в свинец),оба металла заливают в тигель и квазнутяжеляют. При этом металл с более высокой удель.5ной электропроводностью квазиутяжеляется .быстрее и наступает момент, когда кажущиесяудельные веса металлов выравниваются, н лис.персная фаза (ипоминий) равномерно распределяется по объему несущей разы (свинца) . щДля вмешивания легкого металла в болеетяжелый, ио с большей удельной злектропро.водностью (например, алюминия в серебро),оба металла "квазиоблегчаются., однако металл с более высокой электропроводностью(серебро) квазиоблегчается быстрее н прндостижении равенства кажущихся удельныхвесов обоих металлов они равномерно перемецаваются,Перемешанные металлы подаются на крнстал лиэацию. При реверсе электромагнитных сил происходит интенсивное разделение этих пар металлов. Подача обработанного металла на следующую технологическую операцию осуществляется следующим образом. Электро. магнитные силы направляются вниз, наводя максимальный ток и магнитный поток в тигле прн оптимальном фазовом сдвиге, что позволяет осуществить раздельное наведение тока и потока. Прн этом жидкий металл под максимальным напором нагнетается через патрубок, вваренный в дно тигля, в изложницу или литейную форму,Таким обрамм, снабжение сепаратора . дополнительными обмотками, установленными соосио с торцов тигля, позволяет повысить качество сепарации.