Погружной индукционный нагреватель для металлического расплава Советский патент 1986 года по МПК H05B6/10 

Изобретение относится к нагревателям расплавов металпов и может быть использовано для обработки металлов, сплавов и флюсов в литейном, магаиностроительном и т.п. производствах.

Цель изобретения - повышение производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности.

На фиг. 1 показан погружной индукционный нагреватель с прямым сквозным каналом, общий вид на фиг. 2 и 3 - разрез А-А на фиг. 1

(варианты выполнения щелевидной полос- 5 размера канала 7. При этом имеет мес

ти); на фиг. 4 - график зависимости средней скорости в сквозном канале

„ d 1 от отношений - и - (d - диаметр

JLj ij

СКВОЗНОГО отверстия; 1 - ширина щелевидной полости, L - поперечный размер сквозного канала).

Погружной индукционный нагрева- ,тель содержит два индуктора, выполненных в виде кольцевых магнитопро- водов 1 и 2 с торроидальными обмотками 3 и 4, подключеннг ми к источнику 5 переменного тока синфазно. Магнито проводы 1 и 2с обмотками 3 и 4 помещены в выполненный из жаропрочного материала кожух 6 со сквозным каналом 7 по оси. В кожухе 6 симметрично индукторам выполнена щелевидная полость 8, пересекающая сквозной канал 7.

Устройство работает следующим образом.

После того, как нагреватель помещается в ванну с расплавом с пониженной температурой, обмотки 3 и 4 подключаются к источнику 5 переменного тока и начинается нагрев расплава. .В магнитопроводах 1 и 2 вoзбyж ц,aютcя переменные магнитные потоки. Угол сдвига фаз этих магнитных потоков равен нулю. В результате токи, пытающиеся замкнуться через щелевидную полость 8, имеют противоположные направления и взаимно компенсируются. Электромагнитные силы в щелевидной полости 8 равны нулю.

В результате наличия на выходах сквозного канала 7 электромагнитных сип от взаимодействия индукцируемо- го тока, неоднородно растекающегося по расплаву, окружающему нагреватель с собственным магнитным полем происходит отсасывание металлического

расплава из сквозного канала 7, куда расплав затекает через щелевидную полость 8. Скорость течения расплава определяется величиной электромагнитных сил на выходах сквозного канала 7 и пропускной способностью нагревателя, зависящей от гидравлического сопротивления на пути; щелевидная полость 8 - сквозной канал 7.

Щелевидная полость 8 создает условия для свободного доступа расплава в сквозной канал 7, Как показали эксперименты, оптимальная ширина полости 8 равна 0,5-0,6 поперечного

то равенство проходных сечений на входе в сквозной канал 7 и суммарного сечения на выходах из канала 7, обеспечивающие одинаковость скоростей на входе и выходе сквозного канала 7, равномерность скорости рас- пдава и, тем самым, наименьшие гидравлические потери и наибольшую пропускную способность. При этом скорость 13 сквозном канале 7 возрастает до двух раз. Благодаря малой ширине участка пересечения полости 8 с каналом 7, где имеет место искривление линий электрического тока, эффект электровихревого течения, препятствующий отсасыванию расплава из полости 8, практически отсутствует, так как искривление незначительно. Уменьшение ширины полости 8 меньше 0,5 поперечного размера канала 7 приводит к неравенству проходных сечений на входе и: выходе сквозного канала 7, к увеличению гидравлического сопротивления и уменьшению скорости в : сквозном канале 7. Увеличение ширины полости 8 больше 0,6 поперечного размера канала 7 приводит к уже ощутимому искривлению линий тока и вызывает возникновение препятствующего эф- фекта электровихревого течения и также у|Меньшение скорости в сквозном канале 7,

Дост1 1жение положительного эффекта доказано результатами исследований на моделях, которые представлены в виде графика (фиг. 4).

образом, предлагаемая конструкция позволяет по сравнению с известным нагревателем исключить пре- пятствующий всасыванию эффект, вызы- ваемый искривлением линий электрического тока, обеспечить равномерную скорость прохогвдения расплава через

нагреватель и увеличить его производительность. Кроме того, изобретение упрощает нагреватель и технологию его изготовления.

Формулаизобретения

Погружной индукционный нагреватель для металлического расплава по авт.св. 1085023, отличающийся тем, что, с целью повыше233305 Л

ния производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности, сквозное отверстие вьлпол- нено в форме щелевидной полости, пересекающей сквозной канал и расположенной в плоскости симметрии индукторов, при этом ее ширина составляет 0,5-0,6 поперечного размера сквозного канала по оси симметрии нагревателя.

Фиг.2

Фиг.З

Редактор А.Сабо

сриг.

Составитель Б.Фоченков Техред О.Гортвай

Заказ. 2785/58Тираж 765Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение производительности нагревателя путем увеличения его пропускной способности. Погружной нагреватель содержит два индуктора, выполненных в виде кольцевых магнитопроводов 1 и 2 с обмотками 3 и 4. Индукторы помещены в кожух 6 со сквозным осевым каналом 7. В кожухе выполнена также щеле- видная симметричная индукторам и пересекающая канал 7 полость 8. При щи- рине полости 8, равной 0,5-0,6 поперечного размера канала 7, на входе и выходе канала 7, соблюдается равенство скоростей расплава, т.е. наименьшие гидравлические потери и наибольшая пропускная способность. 4 ил. Дополнительное к авт.св. № 1085023.