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

«

Изобретение относится к нагревателям расплавов металлов и может быть использовано для обработки металлов и сплавов в литейном, машиностроительном и т.п. производствах, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1085023.

Цель изобретения - увеличение интенсивности перемешивания расплава.

На фиг.1 изображен нагреватель, общий вид в разрезе; на фиг.2 - вид А, на фиг. (пунктиром показаны линии напряженности магнитного поля в плос кости, пересекающей щелевые полости)

Погружной индукционный нагрева-I тель содержит замкнутые магнитопро- воды 1 и 2 с обмотками 3 и 4, соединенными между собой синфазно и подключенными к источнику 5 переменного тока. Магнитопроводы 1 и 2 с обт-чотками 3 и 4 помещены в выполненный из жаропрочного материала кожух

6со сквозным каналом 7-по оси. В ко жухе 6 вьгполиено сквозное отверстие 8, соединенное со сквозным каналом

7и расположенное симметрично между магнитопроводами 1 и 2. В торцах кожуха 6 выполнены парраллельные щелевые полости.9 и 10. Центральная щелезая полость 9 пересекает сквозной канал 7, а боковые щелевые полос ти 10 заполнены ферромагнитным материалом, Материал, заполняющий полости 0, герметично изолирован от расплава.

Устройство работает следующим образом.

После того, как нагреватель помещается в ванну с расплавом с пониженной температурой, обмотки 3 и 4 подключают к источнику 5 переменного тока и начинают нагрев расплава, В магнитопровс дах и 2 возбуж,цаются переменные потоки. Угол сдвига фаз этих магнитных потоков равен нулю.

8результате токи, индуцируемые во всасывающем сквозном отверстии 8, имеют противоположные направления и взаимно компенсируются. Электромагнитные силы в сквозном отверстии 8 равны нулю.

2 результате наличия на выходах сквозного канала 7 электромагнитных сил от взаимодействия индуцируемого гока с его собственным магнитным полем происходит всасывание металли 36620S

ческого расплава через отверс тие 8 и выход его по обоим направлениям сквозного канала 7. Электрический ток проходит через сквозной канал

5 7 и замыкается в ванне. На обоих выходах канала 7 плотность тока в сторону ванны снижается и, следовательно 5 электромагнитные силы тоже направлены от обоих выходов канала 7

О в сторону ванны.

Скорость течения расплавленного металла определяется величиной электромагнитных сил на выходах сквозного канала 7 (в отверстии 8 элек- 5 тромагнитная сила равна нулю),

Электромагнитная сила формирует струи, распространяющиеся от выходов сквозного канала 7 в ванну и перемешивающие расплав.

20 Наличие центральных щелевых полостей 9 обеспечивает увеличение плотности электрического тока и, как следствие, увеличение собственного магнитного поля на выходе из канала 7,

2 Ферромагнитные массы, заполняющие боковые щелевые полости 10, деформируют собственное магнитное поле и линии напряженности поля направлены уже не по окружности, а вдоль прямоугольного контура (фиг.2). Происходит усиление нормальной относительно линий электрического тока составляющей напряженности собственного магнитного поля, В результате

35 электромагнитная сила у вьпсодов из канала 7 возрастает, при этом усиливается элетровихревое течение, имеющее место в устье сквозного канала и формирующее струю, отсасывающую

40 расплав из кана;аов. Транзитное течение расплава усиливается.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет усиления электро магнитных сил на выходах из канала нагревателя повышается скорость струйного течения от выходов из канала и дальность распространения этого течения- в ванну. В результате

50 значительно интесифицируется процесс перемешивания расплава. Как показали оценочные расчеты, основанные на экспериментальных данных,полученных на ртути, скорость течения в ванне с

55 расплавом алюминия на расстоянии 0,2 м от нагревателя при силе индуцируемого тока 4 кА возрастает с 0,64 до О,,9 м/с, а интенсивность перемешивания увеличивается по сравне

нию с известным устройством на 45%. I

Формула изобретения

Погружной индукционный нагреватель для металлического расплава по авт. св. № 1085023, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения

интенсивности перемешивания расплава, в кожухе нагревателя на каждой стороне Ёыходов сквозного канала выполнены три сквозные параллельные одна другой щелевидные прорези, средняя из которых пересекает сквозной канал и перпендикулярна ему, а две другие заполнены ферромагнитным материалом.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - увеличение интенсивности перемешивания расплава. Изобретение является усовер- шенствс/ванием технического решения по авт. св. № 1085023. Погружной нагреватель содержит два индуктора. выполненных в виде замкнутых магнито- проводов 1,2 с обмотками 3, 4, соединенными синфазно. Индукторы помещены в кожух 6 со сквозным каналом 7 и отверстием 8, соединенным с каналом 7 и расположенным симметрично между индукторами. В торцах кожуха 6 выполнены параллельные щелевые полости 9 и 10. Центральная полость 9 пересекает канал 7, а боковые полости 10 заполнены ферромагнитным материалом. Наличие центральной полости 9 обеспечивает увеличение плотности электрического тока и увеличение собственного магнитного поля на выходе из канала 7. Ферромагнитные массы, заполняющие полости 10, способствуют усилению электровихревого течения и формируют струю, отсасывающую расплав из каналов. 2 ил. ё Ю ОО О)

/

1f

I Ю

I 1 I

н

N

Составитель Б.Фоченков РедакторА.Ворович Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 3099/59 Тираж 765Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

фиг.г