Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА
СТАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

СТАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: индукционные дуговые печи и ковши для электромагнитного перемешивания жидкого металла. Сущность изобретения: статор электромагнитного перемешивателя жидкого металла выполнен в виде трех индукционных катушек 1-3 седлообразной формы, охватывающих емкость с жидким металлом. Две катушки 2 и 3 расположены со смещением относительно друг друга на 90o, а третья катушка 1 смещена относительно катушек 2 и 3 по высоте. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2097903
Класс(ы) патента: H02K44/00
Номер заявки: 95103008/25
Дата подачи заявки: 03.03.1995
Дата публикации: 27.11.1997
Заявитель(и): Малое частное научно-внедренческое предприятие "Элкон" (UA)
Автор(ы): Кучаев Александр Андреевич[UA]; Кучаев Виталий Александрович[UA]
Патентообладатель(и): Малое частное научно-внедренческое предприятие "Элкон" (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к устройствам для электромагнитного перемешивания жидкого металла в индукционных, дуговых печах и ковшах.
Известно устройство для электромагнитного перемешивания расплавов металлов, содержащее магнитопроводы, объединенные общей трехфазной обмоткой, у которой катушки одной фазы расположены у внутреннего края одного магнитопровода и у внешнего края смежного магнитопровода [1]
Недостатком такого устройства является громоздкость магнитопровода, состоящего из четырех секций, и конструктивная сложность исполнения обмоток статора, что увеличивает расходы средств, необходимых на ремонтные работы.
Известен статор для электромагнитного воздействия на электропроводящую жидкость, состоящий из магнитопровода со скошенными под разными углами к образующей цилиндра статора пазами и уложенными в них обмотками [2]
Однако известный статор не позволяет эффективно улучшить тепломассоперенос перегретого металла с верхней части ванны печи к ее днищу.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является статор электромагнитного перемешивателя металла, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой и выполненным в виде кольцевого индуктора, активная поверхность которого обращена к днищу печи, под которой он расположен. Статор снабжен также раздельными группами обмоток на каждой из полуокружностей, включенными встречно [3]
Однако известное устройство имеет ряд недостатков. Нижняя часть ковша, где установлен статор, является зоной наиболее интенсивного перемешивания расплава металла, что приводит к размыву футеровки печи и прорыву металла, который попадает на статор, конструкцию печи и вызывает их разрушение. Кроме того, известное устройство создает преимущественно тангенциальное движение металла и слабое перемещение металла вдоль продольной оси ковша, что не обеспечивает создание тепломассообмена между верхними и нижними слоями металла в ванне ковша.
Задача изобретения создание такого статора для электромагнитного перемешивания металла, который обеспечивал бы циркуляцию металла в вертикальной плоскости в виде замкнутых вихрей и вращение металла в горизонтальной плоскости вокруг оси ковша.
Задача решается тем, что статор электромагнитного перемешивателя жидкого металла, содержащий многофазную обмотку, выполнен в виде трех индукционных катушек седлообразной формы, охватывающих емкость с жидким металлом, при этом две катушки расположены со смещением друг относительно друга на 90o, а третья катушка смещена относительно двух других по высоте.
На фиг. 1 изображена схема установки седлообразных катушек у боковой поверхности ковша, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.
Предлагаемый статор выполнен в виде многовитковых индукционных катушек 1-3 седлообразной формы, охватывающих ковш 4 из немагнитной стали. Седлообразные катушки 1 и 2 смещены одна относительно другой по высоте ковша. При этом возможно выполнение данных катушек из К-секций. Катушки 2 и 3 смещены в пространстве друг относительно друга на 90o. В ковше 4 находится жидкий металл 5.
Статор работает следующим образом.
Седлообразная катушка 1 статора запитывается переменным током, который сдвинут по фазе относительно тока, протекающего в катушке 2. Соответственно и магнитные потоки катушек сдвинуты во времени относительно друг друга. Смещение катушки 1 по отношению к катушке 2 по высоте ковша вызывает линейное смещение магнитных потоков катушек в пространстве.
Таким образом, линейное смещение магнитных потоков катушек и сдвиг во времени между ними создают условия для возникновения линейного бегущего магнитного поля. Максимальное значение бегущего магнитного поля достигается при сдвиге фаз между катушками на 90o. В этом случае создается максимальное движение металла в вертикальной плоскости ковша в виде замкнутых вихрей, что обеспечивает интенсивный тепломассообмен между верхними и нижними слоями расплавленного металла.
Кроме того, при питании двухфазной системой переменных токов двух катушек седлообразной формы 2 и 3, расположенных со смещением относительно друг друга на 90o, создается вращающееся магнитное поле.
Двухфазную систему образуют два переменных тока, один из которых опережает другой по фазе на 90o.

Таким образом, создаются условия для возникновения вращающегося магнитного поля в результате сдвига магнитного потока катушки 2 по отношению к магнитному потоку катушки 3 во времени и в пространстве. Взаимодействие вращающегося магнитного поля с токами, индуктируемыми в жидком металле, вызывает вращательное движение расплава вокруг оси ковша, что способствует уменьшению зарастания стенок ковша шлаковыми включениями.
Движение жидкого металла в вертикальной плоскости в виде замкнутых вихрей с помощью предлагаемого статора приводит к улучшению тепломассообмена между верхними и нижними слоями металла в ковше, что позволяет снизить перегрев элементов его конструкции.
Создание вращательного (азимутального) движения металла в ковше вызывает повышение интенсивности миграции неметаллических включений от стенок ковша, что увеличивает срок службы футеровки ковша или печи, позволяет интенсифицировать корректировку химического состава обрабатываемого металла.
Литература.
Авторское свидетельство СССР N 623892, МКИ С 22 В 9/02, опублик. 09.78.
Авторское свидетельство СССР N 375739, МКИ H 02 К 41/04, опублик. 23.03.73.
Авторское свидетельство СССР N 1251246, МКИ H 02 К 44/00, опублик. 15.08.86.
Формула изобретения: Статор электромагнитного перемешивателя жидкого металла, содержащий многофазную обмотку, отличающийся тем, что многофазная обмотка выполнена в виде трех индукционных катушек седлообразной формы, охватывающих емкость с жидким металлом, при этом две катушки расположены со смещением друг относительно друга на 90o, а третья катушка смещена относительно двух других по высоте.