Индукционное устройство для плавки металла во взвешенном состоянии Советский патент 1980 года по МПК H05B6/10 

I

Изобретение относится к электротермии, а именно, к устройствам для взвешивания жидкого металла, и может быть Использовано для получения чистых металлов в цветной металлургии.

Известно устройство для нагрева и всплывания металлов, содержащее обмотку и расположенный внутри нее концентратор, снабженный системой охлаждения Г17. Это устройство не обеспечивает взвешивания большого веса металла в электромагнитном поле.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индукцйон-. ное устройство для плавки металла во взвешенном состоянии, содержащее незамкнутый магнитопровод, выполненньй в виде соединенных, перекладиной двух боковых стержней, индукционные обмотки, установленные на боковых стержнях и водоохпаждаемый концентратор, расположенный в прямоугольном пазу между стержнями магнитопровода .

Однако устройство не обеспечивает получения качественной очистки жидкого металла, так как не создаетнеобходимой плотности магнитного потока на полюсах и реверсируемого бегущего магнитного потока.

Качество очистки жидкого металла зависит от максимального количества полностью взвешенного металла, а объем взвешенного металла пропорционален плотности магнитного поля в рабочем объеме устройства, т. е. в его,верхней части.

При этом известное устройство имеет незамкнутый магнитопровод, полюса которого совместно с -концентратором создают поверхность с одинаковым градиентом магнитного поля, достаточную для частичного взвешивания жидкого металла.

Цель изобретения - повышение качества нагрева металла.

Указанная- цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве магнитопро37вод снабжен по меньшей мере одним до полнительным боковым стержнем, соеди- ненным с аеремычкой, на котором устйновлена дополнительная обмотка, и выполнен в виде пирамиды, усеченной сферой, пазы расположены на равном рассто янии друг от друга, а обмотки соединены в две последовательные ветви, в одну из которых включены четные, а в другую нечетные обмотки, причем четные обмот ки предназначены для присоединения к генератору, частота которого сдвинута по фазе отнрТ;ительно частоты генератора для присоединения нечетных обмоток. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 --схема соединения обмоток. Устройство содержит магнитопровод 1 который вместе с расположенными на не индукционными обмотками 2 разделен концентраторами 3, расположенными внутри пазов и соединенными с системой охлаждения 4. Четные номера индукционных обмоток соединенных между собой последовательно, соответственно соединены с генератором 5, а нечетные номера индукционных обмоток, соединенньк между собой последовательно, - с генератором 6. При подаче токов высокой частоты от генераторов 1 и 2 (частоты генераторов близки, но не равны между собой) в рабочем объеме (его верхней части) устройства возникает бегущий реверсируе мый магнитный поток. Выполнение магни топровода в виде пирамиды, усеченной сферой, позволяет создать условия для устойчивого равновесия жидкого металла в рабочем объеме. При помещении метал ла в рабочий объем устройства в нем возникают вихревые токи, которые разогревают металл до температуры плавления. Одновременно вихревь1ё токи создают свое магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем устройства, создает выталкивающий эффект, в результате чего происходит взвешивание жидкого металла. Удерживание жидкого металла в магнитном поле обеспечивается тем, что магнитопровод вьтолнен в виде пирамиды усеченной сферой с бегущим реверсируемым магнитным потоком, большой плотности, что не позволяет жидкому металлу проливаться на нижней г{:)анице 4 устройства, а также выливаться за его пределы. Изобретение позволяет улучшить качество очистки жидкого металла за счет полного взвешивания всей его массы. Кроме того, оно обеспечкЕ5ает увеличение нагрузочной способности индуктора при большей плотности поля на полюсах. Наличие в устройстве Pt-числа полюсов даст возможность уменьшить площадь верхней части индуктора, приблизив ее к форме, занимаемой жидким металлом, и тем самым уменьшить потери электромагнитной энергии. Изобретение позволяет также уменьшить потери электромагнитной энергии, так как, подбирая количество витков обмоток индуктора и площадь поперечного сечения стержней магнитопровода, можно устранить индуктивную J2вязь между двумя генераторами. Формула изобретения Индукционное устройство для плавки металла во взвешенном состоянии, содержащее незамкнутый магнитопровод, выполненный в виде соединенных перекладиной двух боковых стержней, индукционные обмотки, установленные на боковых стержнях, и водоохлаждаемый (Канцентра- тор, расположенный в прямоугольном пазу между стержнями магнитопровода, отл и чающееся тем, -что, с целью повышения качества нагрева металла, магнитопровод снабжен ко меньшей мере одним дополнительным боковым стержнем, соединенным с перемьгасой, на установлена дополнительная в обмотка, и выполнен в виде пирамиды, усеченной сферой, паЗы расположены на равном рассто5шии друг от друга, а обмотки соединены в две последовательные ветви, в одну из которых включены четные, а в другую нечетные обмотки, причем четные обмотки предназначены для присоединения к генератору, частота которого , сдвинута по фазе относительно частоты генератора для присоединения нечетных обмоток. Источники информации, поинятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3354285, 219-757, опубл. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 532179, И 05 В 5/08, 1974.