Устройство для рафинирования жидких металлов Советский патент 1980 года по МПК C21C7/00 

Изобрете ние относится к металлургии и может быть применено при получении качественных металлов и сплавов. Известна установка для рафинирования жидкого металла, которая состоит из желоба, перемешиваюшей и раздедительной камер, окруженных электромагнитной системой. Перемешивающая камера окружена двумя боковыми катушками на Собразных магнитопроводах, атакже верхней и нижней катушками на Ш-юбразных магнитопроводах. Катушки подключены к сети по схеме открытого треугольника (схема Скотта). Разделительная камера СОСТРОИТ из верхней и нижней катушек на Ш-образных магнитопроводах со сдвигом питания по фазе на 9О° Щ. К недостаткам ее относятся малая эффективность перемешивания отсутствие продольного движения расплава, недостаточный перегрев. IfeBecTHa установка для обработки жид кого металла, состоящая из желоба перемешивающей и разделительной камер. каждая из Которых окружена своей электромагнитной системой. Так перемешивающая камера окружена двумя боковыми катушками на С-образных магнитопроводах, верхней и нижней катутиками на Ш-образных магнитопроводах. Боковые катушки сдвинуты в пространстве и по фазе на 9О. Питание верхней катушки по фазе на 180 сдвинуто по отношениюк нижней. Разделительная камера снабжена осевой футерованной перегородкой, внутри которой встроен магнитопроводящий сердечник 2Х К ее недостаткам относятся малая эффективность перемешивания, отсутствие продольного движения расплава, недостаточный его перегрев. Целью изобретения является повьппение эффективности перемешивания; создание прокачивания расплава с одновременным перегревом его; дополнительный ввод тепла от внешнего источника (например, плазма или электронный луч);

удобство ремонта и смены футеровки перегородки.

Поставленная цель достигается тем, что донная и боковая электромагнитные системы перемешивающей камеры вьшолнены в Виде шестикатушечных обмоток с такой схемой соединения, что обеспечивается фазовый сдвиг 90 .каждой из боковых катушек по отшошениго к донной, ось которой расположена в одной с ними поперечной плоскости; Ш-образные сердечники соединены продольным ферромагнитным стержнем, а перемешивающая камера выполнена в виде открытого сверху -лотка, переходящего в закрытую разделительную камеру.

На фиг. 1 представлена разделительная камера устройства для рафинировани жидких металлов, вид сбоку, с продольным разрезом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема подключения обмоток.

Устройство для рафинирования жидких металлов- состоит из футерованной камеры 1, окружегиЯой сйизу магкитопроводом

2,с шестью Ш-образными сердечниками

3,катушками 4 и соединительным ферромагнитным стержнем 5. С двух боковых сторон камеры перемешивания располагаются двенадцать катушек 6 (по шесть на сторону) на С-образных магнитопроводах 7. Разделительная камера снабжена осевой футерованной перегородкой 8, внутри которой встроен магнитопроводящий сердечш1к 9, связа1шый с верхним и нижним Ш-образными магнитопроводами 1О и 11.

На них расположены катушки 12 и 13. Отверстие 14 служит для выпуска жидкого металла, а отверстие 15 для- выпуска шлака. Катушки нижнего и боковых магрштопроводов соединены по схеме фиг. 3, причем боковые катушки соединены параллельно. Схемой пс«ключения обеспечивается одновременный сдвиг по фазе на 90° для каждой пары боковых катушек по отношению к донной. Такай схема обеспечивает двухкомнатную винтовую циркуляцию.

Устройство для рафинирования жидки металлов работает следующим образом.

В желоб заливаются жидкий металл со шлаком и добавками. При подключени схемы на трехфазную, промышленную сеть с нулем образуется электромагнитное Пеле, которое пересекает жидкий Металл как в поперечных, так и в про1млМ««ашш -Ы.-ь .-ди

737471

дольных плоско.стях. Подключение боковых катушек,с геометрическим и фазным сдвигом 9О обеспечивает враш, доставляющую электромагнитного поля, которая создает двухконтактную поперечную циркуляцию. В то же время раздельное подключение катушек донного и боковых мапштопроводов по схеме фиг. 3 создает продольное злектромйгнитное

поле и продольное перемещение жидкого металла. Таким образом, суммарное воздействие злектромапштной системы создает двухконтурную винтовую циркуляцию расплава, его перегрев, перемешивание

со шлаком и добавками и подачу в разделвдельную камеру. После включения двух катущек 12 и 13 со сдвигом 90 возникают электромагнитные силы, которые утяжеляют жидкий металл. В результате

жидкий прореагировавший ишак всплывает, а очищенный металл выпускается через отверстие 14. Шлак сливается через отверютие 15.

Винтовое движение жидкого металла

позволяет значиггельно повысить эффективность перемешивания, сократить время обработки жидкого металла легирующими добавками, присадками, и т.п. Возможны различные режимы работы устройства - прокачивание, реверс, прерывистый и импульсный.

Предлагаемое устройство позволяет сократить время обработки расплава, повысить качество сливаемого металла, а также обеспечивает равномерную загрузку трехфазной сети, так как индуктивные и активные сопротивления во всех фазах равны.

Формула изобретения

1. Устройство для рафинирования жидких металлов, содержащее желоб, перемешивающую камеру с расположенными вокруг нее донными и боковыми электромапЕштными системами с катушками на Ш- С-образнь1х магщтопроводах с геометрическим и фазным сдвигом 90 9, разделительную каМеру с катушками на

Ш-образном магнитопроводе, осевую футерованную перегородку, внутри которой встроен магнитопроводящий сердечник, отличающееся тем, что, с

целью повьпиения эффективности перемешивания, перегрева и прокачивания жидкого металлй, каждая донная и боковая электромагнитные системы перемешивающей каморы вьшолио 1ь( в виде шистикатушечных обмоток с 4 зовым сдвигом 90° каждой из двух боковых катушек по отно ше}шю к донной, причем ось донной катушки расположена в одной поперечной плоскости с боковыми катушками, а Ш-образные магнитоп роводы соединены продольным ферромагнитным стержнем. 2. Устройство по п, 1, о т л и ч аю ш е е. с я тем, что перемешивающая камера выполнена в виде открытого сверху лотка, переходящего в закрытую раз- ., делительную камеру. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N9 364687, кл. С 21 С 77ОО, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 423853, кл. С 21 С 7/ОО, 1972. .10