Электромагнитный желоб

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН(19) (11) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИОРСНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ Н Фуло- .альна СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЬПЪИ(71) Институт физики АН Латвийской ССРи Уральский государственный институтпроектирования металлургических заводов(56) 1. Верте Л. Магнитная гидродинамикаМ"Металлургия", 1975,с. 222-239.2. Авторское свидетельство СССРИ 403881,. нл,15 Ц 11/00, 1970.3. Авторское свидетельство СССРМ 539958, кл. С 21 С 7/00, 1973.(54)(57) 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЖЕЛОБ, выполненный в энде индуктора бегущего магнитного поля и футерованного огнеупором канала для транспортировки и перемешивания жидкого металла, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации массообменных процессов при обработке металла, индуктор выполнен иэ отдельных секций, при этом магннтопровод каждой секции выполнен иэ четы рех состыкованных шихтованных трапецеидальных блоков, причем пазы магнитопро- вода представляют собой четыре стороны правильного шестиугольника.2Желобпоп. 1,отлич аю щ и й с я тем, что витки обмотки жены в пазы магнитопровода паралле рабочей плоскости.:индуктора.гИзобретение относится к черной метал;пургии, в частности касается усовершенствования конструкции электромагнитногожелоба дпя внеагрегатной непрерывнойобработки жицкого металла различнымиреагентами.Известны электромагнитные желоба,состоящие из футерованного огнеупорнымматериалом канала, под которым расположен индуктор бегущего. магнитного поля. 10Поц цействием бегущего магнитного полявверх по наклонно расположенному канаду перемешается жидкий металл, а внизпо поверхности металла стекает поток обрабатывающего ревгента Я,15Нецостаток этих желобов заключаетсяв контакте.ревгентв с футеровкой бортов "канала, вспецствие чего происходит интенсивное раэъедание последних.Известен также электромагнитный желоб, инцуктор которого выполнен в вицемногосекционных катушек, соециненныхчерез коммутирукщий элемент с многофазным источником питания со сдвигомфаэ относительно цруг друга. С помощью 25коммутирукацего элемента напряжение нвотцельные катушки подается таким образом, что бегущее магнитное поле создается как вцоль, так и поперек центральной оси желоба, Продольное бегущее поле З 0перемешает металл вдоль желоба, а поперечное создает борта из жидкого металлау стенок канала, устраняя тем самым контакт ревгента с футеровкой бортов 2 .Недостатками данного устройства яв 35ляются сложность и низкая надежностьвспецствие того, что индуктор этого желоба состоит из большого числа отдельных катушек и коммутирукзцее устройствоцопжно в определенной последовательности не менее 50 раз в секунду включатьи отключать катушки, прецставлякюциецля него индуктивную нагрузку.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и цостигаемому эффекту, является электромагнитный желоб,состояший иэ канала, футерованного огнеупором, и инцуктора бегущего магнитногополя, обмотка которого выполнена Ч - об-;разной с вершинами углов, направленнымив сторону сливного конца канала. При50этом угол, по мере приближения к сливОному концу. увеличивается до 180 3,Первым нецостатком известного устройства является неуцовлетворительная 55эффективность массообменных процессовв желобе, Эффективность обработки жицкого металла реагентом, стекакзцим по его поверхности, зависит от того, насколько полно все слои объема металла войдут в контакт с ревгентом, т, е. насколько хорошо буцет перемешиваться металл.В известном желобе электромагнитныесилы бегущего магнитного копя направлены лод некоторым углом к центральнойоси в его начале и постепенно поворачиваются в направлении этой оси к спивному концу канала, т, ев объеме металла присутствуют силы, медленно меняющие свое направление, и отсутствуют сипы, способные создать вихревые потоки,хорошо перемешиввющие металл. Это положейие ухудшается еще тем, что магнитомпровод индуктора шихтован вдоль центральной оси желоба. Поэтому, хотя обмотки и расположены под углом к центральной оси, но иэ-эв неодинакового магнитного сопротивления магниторровода в лоперечном и продольном направлениях магнитный лоток в поперечном надравлениименьше, чем в лроцольном, Отсюда и алектромвгнитные силы возцействуют нв металл в поперечном направлеными. эначитепно слабее, чем в продольном, еше более снижая эффективность леремещиввния,Второй недостаток - уменьшение высоты жидкометаллических бортов к сливному концу желоба. Это вызвано постепенным уменьшением цо нуля поперечноговоздействия на расплавленный металл кспивному концу желоба, что лривоцит кконтакту ревгентв с футеровкой бортовканала и быстрому ее раэъедвнию в конце желоба.Третий недостаток известного желобазаключается в расположении обмотки индуктора таким образом, что у кажцоговитка активной является только оцна сторона, что снижает коэффициент полезногоцействия устройства.Целью изобретения является интенсификация мвссообменных процессов лри обработке .металла,Цель достигается тем, что в электромагнитном желобе, выполненном в вицеинцуктора бегущего магнитного поляи футерованного огнеупором канала, ийцуктор выполнен из отдельных секций,при этом мвгнитопровоц квжцой секциивыпопнен из четырех состыкованных шихтованных трапецеицапьных блоков, причемпазы этого мвгнитопровода представляютсобой четыре стороны правильного шестиугольника,Кроме того, витки обмотки могут бытьуложены в пазы магнитопровода параппельно рабочей ппоскости индуктора.На фиг. 1 показанв две секции магнитопровода индуктора; на фиг. 2 - схемасоецинения обмоток трех секций инцуктора; на фиг. 3 - электромагнитный жепоб,.поперечное сечение,Электромагнитный желоб (фиг. 3) дпявнеагрегатной обработки жидкого метал 10ла различными реагентами состоит изфутероввнного огнеупорами канала 1, индуктора 2 бегущего магнитного поая расплавленного металла 3 и реагента 4.Индуктор состоит из магнитопровода 15и обмотки (на фиг. 1 и 2 цифрами указаны номера пазов). Мвгнитопровод сек- .ционный. Кажцая секция представляетчетыре сектора правильного шестиугольника. Секторы (блоки) шихтуются и соби 20рвются отдельно. Направление шихтовкипоказано нв фиг. 1 штриховыми линиями,Шихтовка выполнена перпендикулярно павам, Каждый блок содержит шесть пазов.После состыковки блоков в секцию магии топровода пазы образуют четыре стороныправильного шестиугопьника.Обмотки упожены в пазы магнитопроводв (фиг, 2) так, что плоскость витковпараллельна рабочей плоскости индуктора. 30В атом случае активно используются обестороны каждого витка, и КПД индуктора по сравнению с известным устройством.повышается приблиэйтепьно иа 50%,Так как длина пазов в каждой секции маг35нитопровода неоцинаковв, то и попное сопротивпение обмоток, уложенных в атипазы, гакже,различно. Для выравнивания фазных сопротивлений обмоток их чередуют по длине индукторв.Устройство.работает спедующим образом. При подаче трехфазного напряжения на обмотки инцуктора образуется бегущеемагнитное поле ( направление поля в кажцой секции индуктора показано на фиг. 1 стрелками), Жидкий металл подк ватывается у начала желоба бегущим маг нитным попем и перемещается вверх по его каналу. В продольном направлении жидкий металл перемещает бегущее магнитное поле блоков, примыквющйх к его центральной оси. Магнитное поле бортовых блоков гонит металл в поперечном направлении, обраэук у стенок канала жицкометаллические борта. Вдоль, желоба происходит постоянное чередование направлений бегущего магнитного поля, что в свою очередь, приводит к образованию по всему объему жицкого метапла вихревых потоков (на фиг. 1 показаны пунктирными стрелками). Со стороны сливного конца желоба на поверхность жидкого металла подают жидкий реагент, который самотеком стекает вниз .к началу желоба навстречу движению металла. Бегущее магнитное поле не оказывает на реагент механического воздействия ввиду его большого эпектрического сопротивления, Контактируя с ревгентом, метапл очищается (либо обогвщаЬтся) от каких-либо примесей. Вследствие интенсивного перемешивания металпа вихревыми потоками эффективность массообменного процесса возрастает.