Статор электромагнитного перемешивателя

(19) (11 А 11 4 Н 02 К 44/ Я" ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ метал- квозь макк сфпоами обмото тей, вклюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВ(56) АБЕА,3 огпа 1, т. 44, 1971, Р 4, с, 87-92.Кескюла В.ф. и др. Возможные системы магнитопровода и обмоток индукционных вращателей. - Труды ТПП. Сер. А, 1( 231. Таллин, 1965, с.69. (54)(57) 1, СТАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЯ металла, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и обеспечения свободного стока ла при его аварийном прорыве с днище печи, статор выполнен в виде кольцевого индуктора, активная поверхность которого обращена к днищу печи, под которой он расположен.2. Статор по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью симального приближения статора ерическому днищу печи, активная верхность статора выполнена в виде отраженного усеченного конуса.3. Статор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения скачивания шлака с поверхности зеркала металла, статор снабжен раздельными грна каждой из полуокружченными встречно.125,1 24 б Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и обеспечениесвободного стока металла при его аварийном прорыве сквозь днище печи,5 Указанная цель достигается тем,что статор электромагнитного перемешивателя металла, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, выполнен в виде кольцевого индуктора, активная поверхность которого обращена к днищу печи,под которой он расположен,Для максимального приближения кднищу печи активная поверхность статора может быть выполнена в виде отраженного усеченного конуса.Для обеспечения режимов как перемешивания, так и скачивания шлака,статор может быть снабжен раздельны 20 ми группами обмоток на каждой из полуокружностей, включенными встречно.На фиг. 1 изображена схема установки статора под печью; на фиг. 2то же, в плане; на фиг. 3 - схема25 движения металла в ванне и в режимеперемешивания; на фиг. 4 - схема статора с максимальным приближением кднищу печи, на фиг. 5 - схема движения металла в ванне в режиме скачизо вания шлака; на фиг, 6 - схема замыкания магнитного потока над активной поверхностью статора.Предлагаемый статор 1, выполненный в виде кольцевого индуктора, состоит из кольцевого замкнутого магнитопровода 2 со свободным проемомв центральной части 3 (фиг, 1). Наактивной поверхности 4 магнитопровода 2 с шагом, равным полюсному дел40 лению ь, расположены секции 5 двухполюсной обмотки (фиг. 2),Статор 1 расположен под днищемпечи 6, его активная поверхность 4параллельна зеркалу металла 7. Вванне 8 находится жидкий металл.Устройство работает следующим образом. Однако указанный вращатель может быть применен только для цилиндрических емкостей, позволяющих устанавливать индуктор вдоль или вокруг образующей цилиндра. Изобретение относится к устройствам для электромагнитного перемешивания металла в дуговых сталеплавильных печах, а также в других емкостях.Известны статоры электромагнитных перемешивателей, имеющие форму плоского или корытообразного индуктора, располагаемого под днищем печи,Однако разомкнутость магнитопровода в известных статорах ведет к проявлению продольного краевого эффекта, тем более значительного, что статоры, как правило, делаются двухполюсными, В результате имеет место резкая несимметрия фаз, снижаются энергетические показатели, увеличивается расход обмоточной меди. Кроме того, ограниченные размеры проема люльки печи, где располагается статор, вынуждают уменьшать его активную длину и, следовательно, величину полюсного деления, так как не- магнитные зазоры в перемешивающих устройствах достигают 10-15 м, для увеличения интенсивности перемешивания при малом полюсном делении приходится увеличивать линейную токовую нагрузку на поверхности статора, что также снижает энергетические и экономические показатели.В сталеплавильных печах имеет место размыв подины и прорыв металла,Размыв подины происходит под нижнейчастью ванны, являющейся зоной наиболее интенсивного перемешивания.При этом жидкий металл попадаетна статор и не только уничтожает его,но и, отразившись от его поверхности, разбрызгивается в стороны и пережигает металлические конструкциипечи и цеха.Наиболее близким к предлагаемомуявляется индукционный вращатель, который представляет собой статорасинхронной электрической машины, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, установленный вертикально. В расточкестатора пдмещается цилиндрическая емкость, например ковш с жидким металлом. Вращающееся магнитное поле ста-.тора взаимодействует с металлом и приводит его во вращение,При питании обмотки переменнымтоком создается электромагнитное поле, замыкающееся через ванну 8 с жидким металлом. Взаимодействие поля стоками, индуктируемыми в металле,создают электромагнитную силу Р,направленную по касательной к окруж ности, по которой со скоростью Ъ,равной 2 ГФ (Г - частота питающейсети), вращается поле. Электромагнитная сила вызывает движение метал ла с окружными скоростями Ч , а интенсивность перемешивания воэраста - ет за счет радиальных составляющих скорости Ч , обусловленных разностью линейных скоростей металла по мере удаления от центра ванны.Для лучшего приближения к сферическому днищу печи активная поверхность статора может быть выполнена в виде отраженного усеченного конуса (фиг. 4).Статор может иметь как согласное, так и встречное включение обмоток по полуокружности (фиг. 5) и соответственно согласное и встречное движение поля. В первом случае имеет место только перемешивание металла, во втором за счет диаметральной скорости Ч 1 обеспечивается скачивание шлака с поверхности ванны.Замыкание магнитного потока Р над поверхностью статора аналогично распределению магнитного поля на плоскости линейным индуктором(фиг. б). 251246Выполенние статора электромагнитного перемешивателя в виде кольцевого индуктора обеспечивает свободный сток металла при аварийном прорыве печи, что дает воэможность сохранить не только статор, но и близлежащее оборудование и конструкцию пе. - чи, и приводит к экономии средств, необходимых на ликвидацию аварии.10Замкнутость магнитопровода статора ликвидирует продольный краевой эффект, что улучшает энергетические показатели устройства, снижая расход15 потребляемой мощности на 28-30%.Увеличение полюсного деления также позволяет улучшить энергетическиепоказатели статора.20 Существенным преимуществом предлагаемого устройства является вынос об-,ласти интенсивного перемешивания иэопасной зоны в нижней части ванны печи, где разрыв подины наиболее веро ятен/54 ВНИИПИ Го по делам 13035, ИосТираж 631 ударственного комитета СС изобретений и открытий ва, И, Раушская наб