Способ удержания электропроводящих материалов в электромагнитном поле

Союз СфветскиаСфциапистическнаРеспублик ОЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1884838 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 06. 03. 80 (21) 2890262/22-02с присоединением заявки ЭВ(51) М. Кл. В 22 0 11/00 ВевударставнныВ квинтет СССР ав делам лзобретеикй и вткрытв 1(53) УДК 621.746. . 047 (0888) Опубликовано 30. 11. 8, Бюллетень44 Дата опубликования описания 30, 11.81(72) Авторы изобретения В. В, Дремов, В, И, Батов и Р, Р. Григорьянц Особое конструкторское бюро института высоких" -.-.;=4 5 температур АН СССР и Макеевский инеженерно-строительный институт(54) СПОСОБ УДЕРЖАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЦИХ МАТЕРИАЛОВ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при не прерывной разливке металлов в электромагнитном поде,Наиболее близким к предлагаемому является способ удержания жидкого металла электромагнитным полем в кристаллизаторе-индукторе для непрерывного и полунепрерывного литья труб.Способ включает пропускание переменного синусоидального электрического тока через индуктор, в поле которого расположен электропроводящий материал. Возникающее при этом высокочастотное магнитное поле наводит в жидком металле вихревые токи. Вихре 15 вые таки взаимодействуют с магнитным полем индуктора, создают электромагнитные силы оттлакивания, формирующие внешнюю и внутреннюю поверхности отливки 1.20Недостаток известного епособа - сравнительно низкая эффективность вследствие того, что электромагнитное поле переменного синусоидального тока, у которого время возрастания равно времени убывания, является практически симметричным во времени, В таком переменном магнитном поле помимо эффекта отталкивания жидкого металла через ветверть периода возникают электромагнитные силы притяжения, практически равные по величине и времени действия силам отталкивания, Вследствие этого для удержания столба жидкого металла. в кристаллизаторе требуются сравнительно большие затраты электроэнергии,Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии. Указанная цель достигается тем. что в способе удержания электропроводящих материалов в электромагнитном поле, включающем пропускание электрического тока через индуктор, используют электрический ток с несимметричным изменением во времени,884838 Формула изобретения 50 Для создания интегрального электромагнитного эффекта отталкивания электройагнитное поле создают медленно нарастающим и быстро спадающим, В этом случае электропроводящий материал в силу его инерционности успевает отталкиваться на большее расстояние, чем притягиваться. Для создания электромагнитного эффекта притяжения электромагнитное поле создают медлен но спадающим и быстро нарастающим, В этом случае электромагнитные силы притяжения действуют более длительно, чем силы отталкивания, и в силу инерционности материала он успеет притя- з нуться на большую величину, чем оттолкнуться. Предлагаемый способ позволяет увеличить усилия удержания металла во много раз при сравнительно малых затратах электроэнергии.Для реализации предлагаемого способа удержания электропроводящих материалов в электромагнитном поле может быть использовано устройство электромагнитного кристаллизатора.На чертеже изображена схема электромагнитного кристаллизатора.устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит индуктор 1, подключенный к источнику несимметрично изменяющегося во времени тока 2. Индуктор 1 укреплен на корпусе 3 кристаллизатора. В корпусе выполнен канал 4 и отверстия 5 для подачи охлаждающей воды на формируемую по 35 верхность слитка 6, установленного на затравке 7. Регултор 8 расхода служит для поддержания заданного столба жидкого металла в лунке кристаллизатора.40 Способ заключается в следующем.Подключают индуктор 1 к источнику тока 2, заполняют лунку кристаллизатора жидким металлом. Воздействуют на жидкий металл несимметрично изменяющимся во времени электромагнитным полем, причем для создания интегрального эффекта отталкивания время нарастания электромагнитного поля больше времени его спадания. 4Например, для удержания стоба жидкого металла стали) высотой 160 мм радиусом 100 мм электромагнитным полем, несимметрично изменяющимся во времени с частотой 150 Гц, и отношением времени нарастания к времени спадания равным 10, необходима индукция электромагнитного поля 0,3 Тл. Это достигается при пропускании через индуктор тока, амплитудное значение которого равно 2,610 А при напряжении 0,1 В. В этом случае металл будет отталкиваться от индуктора в течение 6,7 10 с и притягиваться к индуктору в течение 6,7 10 с . Путь пройденный кубическим сантиметром жидкого металла (в свободном состоянии) при отталкивании равен 7,3 мм и при притяжении - 0,73 им, Следовательно, металл не успевает вернуться в первоначальное положение при притяжении и возникает эффект удержания.Потребляемая мощность в индукторе при. использовании предлагаемого технического решения в данном примере составляет 26 кВта при использовании известного технического решения составляет 250 кВт.Предлагаемый способ также может быть использован в, термоядерной технике для удержания слоя жидкого металла на поверхности первой стенки рабочей камеры термоядерного реактора и для удержания плазмы. Способ удержания электропроводящих материалов в электромагнитном поле, включающий пропускание электрического тока через индуктор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, используют электрический ток с несимметричным изменением во времени.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 53298, кл, В 22 0 11/04, 1975.884838 Редактор Подписноемитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5 к 1130 тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составител ружнина Техред И.Нинц10377/13 Тираж 872 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений 35, Москва, Ж, Ра