Статор электромагнитного перемешивателя Советский патент 1986 года по МПК H02K44/00 

Изобретение относится к устройствам для электромагнитного перемешивания металла в дуговьк сталеплавилных печах, а также в других емкостя

Известны статоры электромагнитны перемепшвателей, имеющие форму гшос кого или корытообразного индуктора, располагаемого под днищем печи.

Однако разомкнутость магнитопро- аода в известных статорах ведет к проявлению продольного краевого эффекта, тем более значительного, что статоры, как правило, делаются двухполюсными. В результате имеет место резкая несимметрия фаз, снижаются энергетические показатели, увеличивается расход обмоточной меди. Кро

ема люльки печи, где располагается статор, вынуждают уменьшать его активную длину и, следовательно, вели чину полюсного деления, так как немагнитные зазоры в перемешивающих

- устройствах достигают ,5 м, для

увеличения интенсивности перемепшва- ния при малом полюсном делении приходится увеличивать линейную токовую Нагрузку на поверхности статора, чт также снижает энергетические и экономические показатели,

В сталеплавильных печах имеет место размьш подины и прорыв металла. Размыв подины происходит под нижней частью ванны, являющейся зоной наиболее интенсивного перемешивания,

При этом жидкий металл попадает на статор и не только уничтожает его но и, отразившись от его поверхности, разбрызгивается в стороны и пережигает металлические конструкции печи и цеха.

Наиболее близким к предлагаемому является индукционный вращатель, который представляет собой статор асинхронной электрической машины, со держащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, установленный вертикально. Б расточке статора помещается цилиндрическая емкость, например ковш с жидким металлом. Вращающееся магнитное поле стагора взаимодействует с металлом и прводит его во вращение.

Однако указанный вращатель может

быть применен только для цилиндричес- ности, по которой со скоростью V, ких емкостей, позволяющих устанавли- равной 2 ft (f - частота питающей вать индуктор вдоль или вокруг обра- сети), вращается поле. Электромаг- 1ующей цилиндра.нитная сила вызьшает движение метал

0

5

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и обеспечение свободного стока металла при его аварийном прорыве сквозь днище печи.

Указанная цель достигается тем, что статор электромагнитного переме- шивателя металла, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, выполнен в виде кольцевого индуктора, активная поверхность которого обращена к днищу печи, под которой он расположен.

Для максимального приближения к днищу печи активная поверхность ста- 5 тора может быть вьтолнена в виде отраженного усеченного конуса.

Для обеспечения режимов как перемешивания, так и скачивания шлака, статор может быть снабжен раздельными группами обмоток на каждой из полуокружностей, включенными встречно. На фиг. I изображена схема установки статора под печью; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3 - схема движения металла в ванне и в режиме перемешивания; на фиг. 4 - схема статора с максимальным приближением к днищу печи, на фиг. 5 - схема движения металла в ванне в режиме скачивания шлака; на фиг. 6 - схема замыкания магнитного потока над активной поверхностью статора.

Предлагаемый статор I, выполненный в виде кольцевого индуктора, состоит из кольцевого замкнутого маг- нитопровода 2 со свободным проемом в центральной части 3 {фиг. 1). На активной поверхности 4 магнитопро0

5

вода 2 с шагом, равным полюсному делению t , расположены секции 5 двухполюсной обмотки (фиг. 2).

Статор 1 расположен под днищем печи 6, его активная поверхность 4 параллельна зеркалу металла 7. В ванне 8 находится жидкий металл.

Устройство работает следующим образом.

При питании обмотки переменным током создается электромагнитное поле, замыкающееся через ванну 8 с жидким металлом. Взаимодействие поля с токами, индуктируемыми в металле, создают электромагнитную силу F, направленную по касательной к окружла с окружными, скоростями Уц, , а интенсивность перемешивания возрастает за счет радиальных составляющих скорости Уд , обусловленных разностью линейных скоростей металла по мере удаления от центра ванлы.

Для лучшего приближения к сферическому днищу печи активная поверхность статора может быть выполнена в виде отраженного усеченного конуса (фиг. 4).

Статор может иметь как согласное так и встречное включение обмоток по полуокружности (фиг. 5) и соответственно согласное и встречное движение поля, В первом случае имее место только перемешивание металла, во втором за счет диаметральной скорости Vj обеспечивается скачивание шлака с поверхности ванны.

Замыкание магнитного потока Я над поверхностью статора аналогично распределению магнитного поля на плоскости линейным индуктором (фиг. 6).

Выполенние статора электромагнитного переметивателя в виде кольцевого индуктора обеспечивает свободный сток металла при аварийном прорыве печи, что дает возможность сохранить не только статор, но и близлежащее оборудование и конструкцию печи, и приводит к экономии средств, необходимых на ликвидацию аварии.

10

Замкнутость магнитопровода статора ликвидирует продольный краевой эффект, что улучшает энергетические по- каэггтели устройства, снижая расход 15 потребляемой мощности на 28-30%.

Увеличение полюсного деления так- же позвЪляет улучшить энергетические

показатели статора.

20 Существенным преимуществом предлагаемого устройства является вынос области интенсивного перемешивания из опасной зоны в нижней части ванны печи, где раярыв подины наиболее веро- 25 ятен.

(рие.г

(л

фиг-З

фиг.4и„

Ui

fr

А.

уг. 5

Составитель Л. Магаюмова Редактор И. Сегляник Техред А. 1хравчук Корректор Г. Решетник

---- „

Заказ 4422/54 Тираж 631 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

А А.

Производстненни-гюлиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4