Магнитогидродинамический сепаратор Советский патент 1985 года по МПК B03C1/30 

1 Изобретение относится к области разделе- ния жидких сред в магнитном поле, может быть использовано для очистки жидких метал лов при их производстве, для смешивания различных металлов, вмешивания в металлы реагентов, для подачи обработанного металла на следующую операщню. По основному авт. св. № 1007734 известен магнитогидродннамический сепаратор, содержащий магнитопровод с обмотками и кольцевой тигель с входным и выходным патруОсами {1 Недостатком известного устройства является низкое качество сепарации вследствие применения одних и тех же обмоток для наведе ния тока н магнитного потока. Цель изобретения - повышение качества сепарации путем раздельного наведения тока и магнитного потока в тигле. Указанная цель достигается тем, что магиитогидродашамический сепаратор снабжен допол нительныАШ обмотками, установленными соосно с торцов тигля. На г. 1 показан сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Магнитогидроданамический сепаратор содержит замкнутый магнитопровод, содержащий центральный стержень I, боковые стержни 2, кольцевой полюсный наконечник 3 и ярмо 4 Боковые стержни 2 примыкают к кольцевому полюсному наконечнику 3 по всей его внещней цилиндрической поверхности для обеспечения равномерного распределения индукции магнитного ноля в тигле по его окружности. На центральном стержне 1 размещен кольцевой тигель 5, причем кольцевой полюсный наконечник 3 коаксиален тиглю 5 и охватывает его, примыкая к наружной цилиндрической поверхности тигля. Сверху и снизу тигля 5 соосно на центральном стержне 1 установлены обмотки 6 и 7 наведения тока и обмотки 8 н 9 создания магнитного потока причем обмотки 8 и 9 установлены с торцов тигля 5 между обмотками 6 и 7. Тигель 5 снабжен входным и выходным патрубкамн для жидкого металла (не показаны). Обмотки 6 и 7 наведения тока соединены по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку - согласно. Обмотки 8 и 9 создания магнитного потока соединены по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку -- встречно. При таком соединении цепь тока, включающая обмотки 6 и 7, и цепь магнитного потока, включающая обмоткн 8 и 9, несмотря на то, что все обмотки расположень на одном центрзяьном стержне 1, индуктивно не связаны, поэтому между этими цепями нет перекачки электрической энергии. 42 Действительно, создаваемый обмотками 6 и 7 трансформаторный магнитный поток наводит ЭДС в обмотках 8 и 9. Но так как, обмотки 8 и 9 включены последовательно по току и встречно по магнитному потоку, то зти ЭДС направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются. Создаваемьш обмотками.8 и 9 магнитный / поток также наводит в обмотках 6 и 7 но эти ЭДС противоположны по знаку, так как магнитные потоки возбуждения в верхней и нижней частях центрального стержнл имеют противоположные направления, и при последовательном по электрическому току и согласном по магнитному потоку включении обмоток 6 и 7 эти ЭДС также взаимно компенсируются. Сепаратор работает следующим образом. Тигель 5 заполняется жидким металлом, в него добавляются рафинирующие реагенты. На цепь, включающую обмотки 8 и 9 создания магнитногб потока, соедаиенные по электрическому току последователы{о, а по магнитному потоку встречно, подается переменное напряжение возбуждения, на цепь включающую обмотки 6 н 7 наведения тока, соединенные по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку согласно, подается переменное напряжение, сдвинутое по фаэе примерно на 90 зл.град., что достигается включением сепаратора в трехфазную цепь по предлагаемой схеме (фиг. 1). При этом обмоткн 8 и 9 создают в тигле 5 радиальное магнитное поле, а обмотки б и 7 - азимутальный кольцевой ток (как во вторичной обмотке трансформатора), замкну тый вокруг центрального стержня 1. При взаимодействнн радиального магнитного поля; с азимутальным электрическим током в тигле ; 5 создаются аксиальные электромагнитные силы.. Когда эти силы направлены вверх, то происходит квазноблегчение жидкого металла и быстрое вмещивание в него более легких рафинирующих реагентов, на которые электромагнитные силы не действуют. После окончания химических реакций в расплавленном металле осуществляют реверс электромагннтных сил в тигле (транспозицию фаз на клеммах одаой из электрических цепей - цепи тока или цепи магнитного потока). Прк этом силы направлены вниз, жидкий металл квазиутяжеляется, а шлаки, врздущные пззырькн и другие включения, на которые электромагнитные силы не действуют, всплывают на поверхность и удаляются. Затем жидкий металл снова квазиоблегчамт, более тяжелые включения опускаются на дно и после слива очищенного металла удаляются. Для вмешивания легкого металла в более тяжелый, но с меньшей удельной электропроводностью (например,, алюминия в свинец), оба металла заливают в тигель и квазнутяжеляют. При этом металл с более высокой удел ной электропроводностью квазиутяжеляется ;.. быстрее и наступает момент, когда кажущиеся удельные веса металлов выравниваются, и дис персная фаза (алюминий) равномерно распределяется по объему несущей фазы (свинца) . Для вмещивания легкого металла в более тяжелый, но с большей удельной электропроводностью (например, алюминия в серебро), оба металла квазиоблегчаются., однако металл с более высокой электропроводностью (серебро) квазиоблегчается бьютрее и при досгажении равенства кажущихся удельных весов обоих металлов они равномерно перемещиваются. Перемешанные металлы подаются на кристаллизацию. При реверсе электромагнитных сил происходит интенсивное разделение этих пар Металлов. Подача обработанного металла на следующую технологическую операцию осуществляется следующим образом. Электромагнитные силы направляются вниз, наводя максимальный ток и магнитный поток в тигле при оптимальном фазов(А сдвиге, что позволяет осуществить раздельное наведение тока и потока. 1 этом металл под максимальным напором нагнетается через патрубок, вваренный в дно ТИГЛЯ, в изложницу или литейную форму. Таким образом, снабжение сепаратора . дополнительными обмотками, установленными соосно с торцов тигля, позволяет повысить качество сепарации.

МАГНИТОГИДГОДЖАМИЧЕСКИЙ , СЕПАРАТОР по авт. св. № 1007734, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения качества сепарации Путем раздельного наведе}шя тока и магнитного потока в тигле, он снабжен дополнительными обмотками, установленными соосно с торцов тигля.