Магнитогидродинамический сепаратор Советский патент 1984 года по МПК B03C1/30 

Изобретение относится к разделению и смешиванию жидких сред в магнитном поле и может быть использовано для очистки жидких металлов от посторонних включений при их производстве, для выделения из расплавов различных жидких металлов и для смешивания различных металлов, а также металлов и различных добавок, для подачи обработанного металла на следующую операцию.

По основному авт. св. № 1007734 известен магнитогидродинамический сепаратор, содержащий замкнутый магнитопровод из центрального стержня, боковых стержней, кольцевого полюсного наконечника и ярма, причем на центрешьном стержне размещен кольцевой тигель, а кольцевой полюсный наконечник расположен коаксиально тиглю и охватывает его, примыкая к наружной цилиндрической поверхности тигля, при этом соосно с торцов тигля сверху и снизу его на центральном стержне установлены обмотки с системой переключения обмоток и разомкнутого состояния в короткозамкнутое, а тигель снабжен входным и выходным патрубками для жидкого металла 111 .

Недостаток известного устройства - невысокое качество продуктов сепарации из-за отсутствия возможности раздельного наведения тока и магнитного потока в тигле.

Цель изобретения-расширение функциональных возможностей и повышение качества сепарации за счет раздельного наведения тока и магнитного потока в тигле.

Указанная цель достигается тем, что магнитогидродинамический сепаратор снабжен дополнительными обмотками, установленными с боков тигля.

На фиг. 1 представлен магнитогидродинамический сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - вид сверху.

Магнитогидродинамический сепаратор содержит замкнутый магнитопровод, включающий центральный стержень 1, боковые стержни 2, кольцевой полюсный наконечник 3, ярмо 4. На центральном стержне 1 размещен кольцевой тигель 5,причем кольцевой полюсный наконечник 3 коаксиален тиглю и охватывает его,примыкая к наружной цилиндрической поверхности тигля 5. Соосно,с торцов тигля 5,на центральном стержне 1 установлены обмотки 6 и 7.Тигель 5 снабжен входным и выходным патрубками для жидкого металла. С боков тигля 5 установлены дополнительные обмотки 8,расположенные между кольцевым полюсным наконечником 3 и боковыми стержнями 2,на магнитных мостиках 9.

Сепаратор работает следующим

образом.

Тигель 5 заполняется жидким металлом, в него добавляются рафинирующие реагенты. На обмотки 8, соединенные по току последовательно, а по магнитному потоку встречно, подается одно переменное напряжение, а на обмотки 6 и 7, включенные по току последовательно, а по магнитному потоку согласно - другое переменное напряжение со сдвигом по фазе на

0 угол ф . При этом обмотки 8 создают в магнитной системе сепаратора магнитный поток, пронизывающий радиально тигель 5, в результате чего в тигле 5 наводится радиальное пуль

r сирующее магнитное поле. Обмотки 6 и 7 создают в магнитной системе сепаратора магнитный поток, замыкающийся по замкнутому (трансформаторному) магнитному пути, в результате чего в жидком металле тигля 5, как

0 во вторичной обмотке трансформатора, наводится кольцевой ток, замкнутый вокруг центрального стержня 1. При взаимодействии радиального магнитного поля с азимутальныг. электрическим

5 током в тигле 5 наводятся аксиальные электромагнитные силы. Когда эти силы направлены вверх, происходит квазиоблегчение жидкого металла и быстрое вмешивание в него более

0 легких рафинирующих реагентов. После окончания химических реакций в расплавленном металле направление электромагнитных сил изменяют на противоположное путем транспозиции на

5 клемглах одной из электрических цепей (цепи тока или цепи магнитного потока), при этом жидкий металл квазиутяжеляется, а щлаки, на которые электромагнитные силы не действуют,

всплывают на поверхность и удаляются. Затем снова реверсируют направление электромагнитных сил, при этом жидкий металл квазиоблегчается, а более тяжелые включения опускаются на дно тигля и удаляются после слива

5 очищенного металла. Если необходимо вмешать один металл в другой, например, алюминий в свинец, то электромагнитные силы направляют вниз, при этом квазиутяжеляются оба металла,

0 однако алюминий за счет более высокой удельной электропроводности квазиутяжеляется быстрее и наступает момент , когда кажущиеся удельные веса металлов выравниваются и дисперсная фаза

5 (алюминий) равномерно распределяется по объему несущей фазы (свинца) .

Плавное изменение угла сдвига по фазе позволяет плавно изменять величину электромагнитной силы, что да0 ет возможность последовательно разделять примеси по удельным массам, тем самым повышая качество сепарации. Для подачи обработанного металла на следующую технологическую опе5 рацию электромагнитные силы направляют вниз, угол сдвига фаз f между напряжениями выбирают таким, чтобы получить максимальную электромагнитную Ьилу (что достигается при Ч 90°). При этом жидкий металл под максимальным напором нагнетается через патрубок, установленный в виде тигля, в изложницу или литейную форму.

Раздельное наведение тока и магнитного потока и плавное изменение фазового сдвига позволяет смешивать или разделять жидкие металлы или подавать их на следующую технологическую операцию, т.е. расширяет функциональные возможности сепаратора и повышает качество сепарации.

МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР по авт. св. № 1007734, отличающийся тем, что, с Делью расширения функциональных возможностей и повышения качества сепарации за счет раздельного наведения тока и магнитного потока в тигле, сепаратор снабжен дополнительными обмотками, установленными с боков тигля. (Л Сдд «Ч 00

8