Электромагнитное устройство для управления расходом жидких металлов

Союз Советскнк Социалистических Реслублнк(22) Заявлено 260371 (21) 1634069/24-25с присоединенйвм заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 250680. Бюллетень Мо 23 Н 02 Н 4/20 Государственный комитет СССР по дмам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 28.06,80(72) Авторы изобретения Ю.М. Гельфгат и И.М. Толмач Институт Физики АН Латвийской ССР и Государственный научноисследовательский энергетический институтим. Г,М. Кржижановского(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к устройствам 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 11. При течении жидкого металла в областях расширений образуются застойные зоны, по которым замыкаются индуцированные в потоке жидкости электрические токи. Ьлагодаря малому электросопротиэлению 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 регули рования, позволяющий в реальных условиях снизить первоначальный расход расплава не более чем в два-три раза. Причем регулирование расхода возможно только в сторону его уменьшения. Известно также электромагнитное устройство для управления расходом жидкого металла, содержащее металло- провод из неэлектропроводного материала с полостями в виде сдвинутых относительно друг друга противолежащих цилиндров или плоских параллелепипедов, магнитной системы, создающей локальное магии=кое поле и размещенных на входе и выходе металло- провода электродов, подключенньи к внешнему источнику электроэнергии 2 .Основными 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 и виде наклоненных к оси канала проточек, глубина которых составляет не менее одной трети, а ширина - не более половины гидравлического диаметра проходного сечения металлопровода.На 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 вых проточек протекающий в жидком металле электрический ток имеет по отношению к оси металлопровода продольную и поперечную компоненты, При этом вектор магнитнойиндукции 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 ЗО кольцевыми проточками поперечной электромагнитной силы, обусловливающей возникновение в нем циркуляционных течений в поперечном к основному потоку направлении. Указанные цирку ляционные течения оказывают сильное тормозящее действие на основной поток металла и дополнительно повышают в 2-3 раза эффективность действия устройства в стопорном режиме. 4 О 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 изобретенияЭлектромагнитное устройство дляуправления 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 ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности, полости металлопровода выполнены по всему периметру в виде наклоненных к оси канала проточек, глубина которых составляет не менее одной трети, а ширинане более половины гидравлическогодиаметра проходного сечения металлопровода.Источники информации,принятые во вниманием при экспертизе1, Авторское свидетельство9 305818, кл. Н 02 И 4/20,В 22 0 39/00, 1969.2. Патент Франции Р 1496169,кл. В 22 О, опублик. 1967 (прототип).каз 3480/4 оеССР 4/ Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 7НИИПИ Госуно делам35,. Москва рственн вобрете Ж, Р Подлис го комитета ий и открыти ушская наб.,