Электромагнитный желоб Советский патент 1983 года по МПК F15C5/00 

й

со

ЭГ)

со i1 Изобретение относится к черной мета; .пургии, в честности касается усовершенствования конструкции электромагнитного желоба дпя внеагрегатной непрерывной обработки жидкого металла различными реагентами. Известны электромагнитные желоба, состоящие из футерованного огнеупорным материалом канала, под которым расположен индуктор бегущего магнитного поля. Под действием бегущего магнитного поля вверх по наклонно расположенному каналу перемещается жидкий металл, а вниз по поверхности металла стекает поток обрабатывающего реагента JQ, Недостаток этих Желобов заключается в контакте. реагента с футеровкой бортов канала, вследствие чего происходит интен сивное разъедание последних. Известен также электромагнитный желоб, индуктор которого выполнен в виде многосекционных катушек, соединенных через коммутирующий элемент с многофазным источником питания со сдвигом фаз относительно друг друга. С помощью коммутирующего элемента напряжение на отдельные катушки подается таким образом, что бегущее магнитное поле создается как вдоль, так и поперек центральной оси желоба. Продольное бегущее поле перемещает металл вдоль желоба, а поперечное создает борта из жидкого металла у стенок канала, устраняя тем самьтм кон такт реагента с футеровкой бортов 2J . Недостатками данного устройства являются сложность и низкая надежность вследствие того, что индуктор этого желоба состоит из большого числа отдельных катушек и коммутирующее устройство должно в определенной последовательное- ти не менее 50 раз в секунду включать и отключать катушки, представляющие для него индуктивную нагрузку. Наиболее близким к предлагаемому по технической CJTUHOCTH и достигаемому эффекту, является электромагнитный жеяоб, состоящий из канала, футерованного огне- упором, и индуктора бегущего магнитного поля, обмотка которого выполнена V - об разной с вершинами углов, направленными в сторону сливного конца канала. При этом угол, по мере приближения к сливному концу, увеличивается до ISO з. Первь1м недостатком известного устройства является неудовлетворительная эффективность массообменных пршессов в желобе., Эффективностьобработки жидкого металла реагентом стекаюшйм по 90 его поверхности, зависит от того, насколько полно все слои объема металла войдут в контакт с реагентом, т. е. насколько хорошо будет перемешиваться металл. В известном желобе электромагнитные силы бегущего магнитного поля направлены под некоторым углом к центральной оси в его начале и постепенно поворачиваются в направлении этой оси к сливному концу канала, т. е . в объеме металла присутствуют силы, медленно меняющие свое направление, и отсутствуют силъ1, способные создать вихревые потоки, хорошо перемешивающие металл. Это положениё ухудшается еще тем, что магнйто провод индудтора шихтован вдоль центральной оси желоба. Поэтому, хотя обмотки и расположены под углом к центральной оси, но из-за неодинакового магнитного сопротивления магниторровода в поперечном и продольном направлениях магнитный поток в поперечном направлении меньше, чем в продольном. Отсюда и электромагнитные силы воздействуют на металл в поперечном направпенкц- значитет.-но слабее, чем в продольном, еще более снижая эффективность перемешивания. Второй недостаток - уменьшение высоты жидкометаллических бортов к сливному концу желоба. Это вызвано постепенным уменьшением цо нуля поперечного воздействия на расплавленный металл к сливному концу желоба, что приводит к контакту реагента с футеровкой бортов канала и быстрому ее разъеданию в конце желоба. Третий недостаток известного желоба заключается в расположении обмотки индуктора таким образом, что у каждого витка активной является только одна сторона, что снижает коэффициент полезного действия устройства. Целью изобретения является интенсификация массообменнътх процессов при обработке металла. Цель достигается тем, что в электромагнитном желобе, выполненном в виде индуктора бегущ ёго магнитного поля и футерованного огнеупором канала, tikдуктор выполнен из отдельнъгх секций при этом магнитопровод /каждо й секции выполнен из четырех состыкованнъ1х шихтованнъ1х трапецеидальных блоков, причем пазы этого магнитопровода представляют собой четыре сторонъ правильного шестиугольника.

Кроме того, витки обмотки могут быть уложены в пазы магнитопровоца параппепьно рабочей плоскости индуктора.

На фиг, 1 Ьоказаны две секции магнитопровода ивдуктора; на фиг. 2 - схема соединения обмоток трех секций индуктора; на фиг, 3 - электромагнитный желоб, поперечное сечение.

Электромагнитный желоб (фиг, 3) для внеагрегатной обработки жидкого металла различными реагентами состоит из футерованного огнеупорами канала 1, индуктора 2 бегущего магнитного попя расплавленного металла 3 и реагента 4,

Индуктор cocToHj из магнитопровода и обмотки, (на фиг, 1 и 2 цифрами указаны номера пазов), Магнитопровод секционный. Каждая секция представляет четыре сектора правильного шестиуголЫшка. Секторы (блоки) шихтуются и соби- раются отдельно. Направление шихтовки показано на фиг. 1 штриховыми линиями. Шихтовка выполнена перпендикулярно пазам. Каждый блок содержит шесть пазов. После состыковки блоков в секцию магнитопровода пазы образуют четыре сторонь правильного шестиугольника.

Обмотки уложены в пазы к агни гопро- вода (фиг, 2) так, что плоскость витков параллельна рабочей плоскости индуктрра, В этом случае активно используются обе стороны каждого витка, и КПД индуктора по сравнению с известным устройством повышается приблизительно на 5О%, Так как длина пазов в каждой секции маг нитопровода неодинакова, то и полное сопротивление обмоток, уложенных в эти пазы, таюке различно. Для выравнввашя

разных сопротивлений обмоток их чередуют по длине индуктора.

Устройство .работает следующим образом.

При подаче трехфазного напряжения на обмотки индуктора образуется бегущее магнитное поле ( Направление поля в каждой секции индуктора показано на фиг. i стрелками), Жидкий металл подхватывается у начала желоба бегущим магнитным полем и перемещается вверх по его каналу, В продольном направлении жидкий металл перемещает бегущее маг- нитное попе блоков, примыкающих к его центральной оси. Магнитное попе бортовых блоков гонит металл в поперечном направлении, образуг у стенок канала жидкометаллические рта. Вдоль, желоба происходит постоянное чередование направлений бегущего магнитного поля, что в свою очередь, приводит к образованию по всему объему жидкого металла вихревьк 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 механическо1 о воздействия ввиду его большого электрического сопротивления. Контактируя с реагентом, меалл очищается (либо обогадаётся) от

аких-либо примесей. Вследствие интенсивого перемешивания металла вихревыми отоками эффективность массообменного

роцесса возрастает.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЖЕЛОБ, выполненный в виде индуктора бегущего магнитного поля и футерованного огнеупором канала для транспортировки и перемешивания жидкого металла, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообменных процессов при обработке металла, индуктор выполнен КЗ отдельных секций, при этом магнитопровод каждой секции выполнен из четырех состыкованных шихтованных трапецеидальных блоков, причем пазы магнитопровода представляют собой четыре стороны правильного шестиугольника. ; 2.Желоб по п. 1, о т л и ч а Ю - щ и и с я тем, что витки обмотки уло- .§ жены в па&1 магнитопровода параллельно (Л :рабочей плоскости, индуктора.