Устройство для получения сферических гранул из металлических расплавов

СВОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 909 19) Я 2 Р 9/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ КОМУ ТЕЛЬСТВУ ектромагнит, систов и фильерныйающеес я теения диапазона раения эксплуатациокиндуктор и алвароельно, при этомщим одкофазным ин.алеитро абжен четырехстержневым мм с трехфаэной обмоткой м рабочим зазором на четв дном стержне, где размещен гориэональный участок индукционного какам фильерным аппаратом.2. Устроающеесеет два иличих зазоров. 21) 26147 22) 11, 05 46) 30.08 нитной с му инду аппарат, что с ц 2 истемой, элкционных канало т л ичелью расширеров гранул и улучшных характеристик,агнит выполнены раздиндуктор снабжен обукционным каналом,83. Бюл. М 3 Бойко, А, ф.влевут электродииа иченк ки магнитагнитопри вертикальертом сво водо кд. В 22 . (54)(57 ЧЕНИЯ С МЕТ АЛЛИжащее емк ный индуктор У- с тре ево Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1,по заявкекл, В 222. Авпо заявке 069. (088. 8)Авторское свидетельство ССМ 2507057/02,0 23/08,. 1977.торское свидетельство СССМ 2589497/02,2 23/08, 1978,1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОфЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ ИЗЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ, соость для расплава хфас четырехстержн й м йство по и, 1, о т л и . я тем, что электромагнит кратное двум число раИзобретение относится к технике диспергирования электропроводных жидкостейи может найти применение в процессахполучения моногранулированного сырьядля ряда литейных и металлургическихпроцессов, например, моногранул иэалюминия, меди, железа, а также фсырья из пракев при получении флюсованной проволоки в радиотехническойпромы плевности.Известно устройство для получениягранул состоящее иэ емкости для жидУокости .Ящцкторовр ОхВаченных индукцноиными какалами с расположеннымина них электромагнитами, и фильер олящ щща ем щ 13,В пересечении каналов этого устройства - активной зоне развиваются пульсации электромагнитного давления, вносящие периодические воэмушения в истекающие из фильер струи жидкости,Такое устройство является двухфазными в случае создания промышленного варианта электрической мощностью, соизме.римой с мощностью распределительнойсети, будет представлять собой существенную несимметричную нагрузку, чтоприводит к перекосам по напряжению,ухудшению работы асинхронных двигателей, понижению коэффициента мощности,повышению потерь и распределительныхсетях и т. и, Объединение несколькихустройств с целью равномерной загрузки трехфазной распределительной сети,потребует специальных мер по синхронизации их работы, что в свою очередьзатрудняет и удорожает эксплуатацию,Так как распад жидкой струи на каплиравных размеров возможен только пристрогом соответствии частоты возмущений собственной частоте продольных колебаний струи, то скорость истеченияжндкости одноещчно связана с частотойпитающей сети. П(етому производительность установки однозначно связана счастотой модулируюших воздействий и в: прототипе ограничивается частотой питающей сета. Известно также устройство для получения гранул состоящее из емкости для жпдкости, индуктора и электромагни та на совмещенной четырехстержневой симметричной магнитной системе, причем обмотки индуктора расположены на боковых серкбиях, соединены в звезду и включены на трехфазную систему синусоидальных напряжений, а обмотка электромагнита, образованного центральным стержнем, замкнута на регулируемое сопротивление, фильерный аппаратрасположен в горизонтальном рабочемзазоре электромагнита в пересечениитрех индукционных каналов; охватываюшик стержни иидуктора. Конструкцияустройства допускает перелив жидкости иэ емкости устройства в другую емкость, для этого на фильерах выполнена заглушка, а в устье одного индук- .цношсао канала установлено гнездо, в которое вставлен сливной металлопровса 23В таком устройстве нельзя менятьзнак средних сил в активной зоне в процессе диспергирования. Это можно осуществить только с изменением конструкции активной зоны устЬйства.Кроме того, невозможно в процесседиспергирования раздельно менягь вели.чину и направление переменной и средней составл яюших электромагнитных сил.Недостатками устройства являются также сравнительно маклая величина модулируюшего воздействия при утроенной частоте, так как взаимодействие происходит между полем и вызванным им жетоком; межэффективное диспергированиена частоте 50 Гц; малая область взаи 30,модействия поля и тока тройной частоты, что ограничивает положительноевлияние на качество металла токов повышенной частоты, наблюдаемое в индукционных печах,При изменении теплового режима ирежима диспергирования необходимо вестирегулирование в обеих системах - системах индуктора,и электромагнита одновременно, что усложняет процесс управления устройством.В таком устройстве затруднен доступк фильерному аппарату, что усложняетвизуальный контроль процесса обраэова 45ния капель и усложнена конструкция.магнитопровода, поэтому требуютсяспециальная шимговка и индивидуальнаяподгонка стер)кией и ярем.Целью изобретения является расширение диапазона размеров моногранул иулучшение эксплуатационных характерио-50тик устройстваеУказанная пель достигается тем чтоиндуктор и электромагнит выполненыраздельно, при этом индуктор имеетобщий однофазный индукционный канал,электромагнит снабжен четырехстержнвым магнитопроводом с трехфаэной обмоткой и вертикальным рабочим зазором909 842 40 3на четвертом свободном стержне, гдеразмещен горизонтальный участок индукционного канала с фильерным аппаратом.Кроме того, электромагнит может,иметь два или кратное двум число рабо 5чих зазоров.Четырехстержневые электромагнитныесистемы выполняют роль ферромагнитногоутроителя частоты, который совмещаетв себе функции согласующего трансформа- отора, электрического фильтра, преобразователя числа фаз и умножителя частотыеМеханизм образования модулирующеговоздействия тройной частоты на жидкость 5основан на взаимодействии токовтройной частоты, наведенных в электропроводной жидкости индукционных каналов,с полем тройной частоты в активнойзоне электромагнитов, 20Раздельное расположение электромагнитных систем относигельно индукционных каналов позволяет в границаходного предлагаемого устройства иметьнесколько модификаций, решающих раэ 25личюае задачи, возникающие при изменении температуры обрабатываемогометалла,На фиг, 1 изображено предлагаемоеустройство; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг; 1; на фнг. 3 - устройство дляполучения сферических гранул с вынесенными обмотками индуктора для диспергирования тугоплавких металлои;на фиг. 4 - то же, вид сверху 3 на З 5фиг. 5 - устройство для получения сферических гранул, в котором электромагнит имеет два или кратное двум числорабочих зазоров для размещения расщепленных индукционныхканалов, нафиг. 6 - то же, вид сверху.Устройство для получения сферическихгранул состоит из четырехстержневойпространственной магнитной системы индуктора. включающей четыре стержня 1,2,3,4, иэ которых стержни 1 - 3имеют обмотки 5 - 7, а стержень 4охватывает однофазный индукционныйканал 8; горизонтального участка Оиндукционного канала; фнльерного аппа 50рата 10; четырехстержневой плоскоймагнитной системы электромагнита,включающей четыре стержня 1114,из которых стержни 11 - 13 имеютобмотки 15 - 17, а стержень 14 выполнен с вертикальным рабочим зазором,где расположена активная зона 18Гемкости 19 с жидкостью; ванны 20 для охлаждения гранул; коммутирующейаппаратуры 21; регулирующей аппарети ры 22, трехфазной сети 23 промыв ленной частоты.На фиг, 3 и 4 изображено устройство для получения сферических гранул с повышенной температурой плавления. Устройство содержит стержни 1-3 плоского индуктора; обмотки 5-7, вынесенные из окна индукционного канала, стержень 4, охватывающий канал 8; аппа рат 10; три стержня 11-13 четырех- стержневой плоской системы электромаш нита; обмотки 15-17, расположенные на них; четвертый разрезной стержень 14 емкость 19 с жидкостью; ванну 20;аппаратуру 21 и аппаратуру 22, трехфазную сеть 23 промышленной частоты 50 Гц. На фиг. 5 изображено устройстводля получения сферических гранул, котОрое состоит из четырехстержаевой плоокой магнитной системы индуктора с трамастержнями 1-3 и обмотками Ь; стержня 4, охватывающего расщепленные ийдукционные каналы 8 и 9; аппарата 10трех стержней 11-13 четырехстераиевой плоской магнитной системы еле)щимагнита с тремя обмотками 16-17;четвертого разрезного стержня 14 эмкости 19 с жидкости; ванны 20 аааретуры 21 и аппаратуры 22, трвхфазнойсети 23.Устройство, приведенное на фиг,1, врежиме диспергирования работает сладующим образом,Емкость 19, канал 8, участок 9канала 8, аппарат 10 заполнены андкостью, обмотки 5 - 7, 15 - 17 аа старанях 1-3, 11-13 аппаратурами 21 и 22подключены к сети 23 сииусоидальныхнапряжений промышленной частоты 50 Гд,В канале 8 протекают электрическиетоки утроенной частоты, поддержавеющие температуру жидкости выюе точкиплавления, При этом по стержню 14 и порабочему зазору также протекают магнитные потоки утроенной частоты.Механизм силового воздействия яарасплав в зоне 18 основан на взаимодействии токов тройной частоты, неваденных полем тройной частоты в жидиооти канала 8, с полем тройной частотыэлектромагнита. При работе вблизи насыщения магнитопровода электромагнитав поле рабочего зазора наиболее сильнопроявляется третья гармоника. При глубоком насыщении стержней 1-3 магмн909842 топровода мощность третьей гармоникидостигает 50-60% мощности основнойчастоты в каждом из трех стержней, чтореализуемо при соединении в звезду обмо,ток 5-7 индуктора и обмотками 15-17электромагнита,При увеличении размеров гранул и сохранении утроенной частоты модулирующего воздействия возрастает скорость 10 истечения. Но поскольку инерционные силы зависят квадратично от скорости, ухудшается процесс монодиспергирования. Поэтому при увеличении диаметра производимых гранул целесообразно уменьшить 15 частоту модулирующих воздействий. В предлагаемом устройстве это достигается переключением индуктора и электромагнита на однофазное питание и путемтройного уменьшения частоты модулирую щих воздействий.Удержание металла в канале без запорной арматуры достигается за счет раздельного управления режимами индуктора и электромагнита. Для этого доста точно создать в активной зоне электромагнитное противодавление, равное метал.лостатическому, за счет управления сдвигом фаз между напряиениями индуктора и электромагнита. Поскольку активная мощвность электромагнита на порядок меньше, чем мощность индуктора, фазорегулятор целесообразно включать в цепь электро- магнита.Постоянство скорости истечения жидкости на срезе фильерного аппарата является важнейшим параметром, который обеспечивает качество моногранулирования при совпадении модулирующих воздействий с собственными колебаниями струи. Постоянство скорости может быть обеспечено стабилизацией уровня жидкости в емкости устройства, что достигается подключением емкости к внешнему мик серу.Применение предлагаемого устройства расширяет диапазон размеров производимых гранул при сохранении качества гранулирования, улучшает качество обрабатываемого металла; упрощает процесс регулирования режима диспергирования при функциях входных параметров за счет раздельного управления средними и мгновенными значениями сил в зоне фильерного аппарата, облегчает доступ к фильерному аппарату и улучшает условия для визуального контроля процесса диспергирования при вариациях режимов, упрощает конструкцию магнитопроводов и их шихтовку.909842 а Техред Ж,Кастелевич Корректор 0 одписи наб., д. 4 4 ул. Пров г. Ужг ф 095/3 Тираж НИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж,комитет открыт Раушс