Магнитогидродинамический сепаратор

 

МАГНИТОГИДГОДЖАМИЧЕСКИЙ , СЕПАРАТОР по авт. св. № 1007734, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения качества сепарации Путем раздельного наведе}шя тока и магнитного потока в тигле, он снабжен дополнительными обмотками, установленными соосно с торцов тигля.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН . (!9! П1j

4!з!! В 03 С 1/30

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° е ф . 1д

У(! !ИЛ

° ) ф

В

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

I10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (б I) 1007734 (21) 3713859/22-03 (22) 26,03.84 . (46) 07,06.85.. Бюл, Р 21 (72) .Г. К. Смолин (71) Всесоюзный научно-иселедовательский н проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии .и огнеупоров "ВНИИЭнергоцветмет" (53) 621.928.89(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

И 1007734, кл; В 03 С 1/30; 1981 (прототин) . ! (54) (57) МАГНИТОГИДЮДЯ4АМИЧЕСКИЙ

СЕПАРАТОР по авт. св. и 1007734, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью ловышення качества сепарации путем раздельного наведения тока и магнитного потока в тигле, он снабжен дополнительными обмотками, установленными соосно с торцов тигля.

1159642

3S

Обмотки 6 и 7 наведения тока соединены по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку — согласно. Обмотки

8 и 9 создания магнитного потока соединены по электрическому току носледоватеяьно, а по магнитному потоку — встречно. При та ком соединении цепь тока, включающая обмотки 6 и 7, и цепь магнитного потока, включающая обмотки 8 н 9, несмотря на то, что все обмотки расположены на

SS одном центральном стержне 1, нндуктнвно не связаны, поэтому между этими цепями НсТ перекачки электрической энергии.

Изобретение относится к области разделения жидких сред в магнитном поле, может быть использовано для очистки жидких металлов при их производстве, для смешивания различных металлов, вмешнвания в металлы реагентов, для подачи обработанного метапла на следующую операцию.

По основному авт. св. N 1007734 известен магнитогидродинамический сепаратор, содержащий магннтопровод с .обмотками н кольцевой 16 тигель с входным и выходным патрубками (11, Недостатком известного устройства является низкое качество сепарации вследствие применения одних и тех же обмоток дяя наведения тока и магнитного потока. 15

Цель изобретения — повышение качества сепарации путем раздельного наведения тока и магнитного потока в тигле.

Укаэанная цель достигается тем, что магнитогидродинамический сепаратор снабжен допол- »я нительными обмотками, установленными соосно с торцов тигля.

На фиг. 1 показан сепаратор, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Магнитогидродинамический сепаратор содержит замкнутый магнитоцровод; содержащий центральный стержень 1, боковые стержни 2, кольцевой полюсный наконечник 3 и ярмо 4.

Ьоковые стержни 2 примыкают к кольцевому полюсному наконечнику 3 по всей его внеш. ней цилиндрической поверхности для обеспечения равномерного распределения индукции магнитного ноля в тигле по его .окружности.

На центральном стержне 1 размещен кольцевой тигель 5, причем кольцевой полюсный наконечник 3 коаксиален тиглю 5 н охваты. вает его, примыкая к наружной цилиндрической поверхности тигля. Сверху и снизу тигля 5 соосно на центральном стержне 1 уста- . новлены обмотки 6 и 7 наведения тока и обмотки 8 и 9 создания магнитного потока; причем обмотки 8 и 9 установлены с торцов тигля 5 между обмотками 6 и 7. Тигель

5 снабжен входным н.выходным патрубками для жидкого металла (не показаны).

Действительно, создаваемый обмотками 6 и 7 трансформаторный магнитный поток наводит ЭДС в обмотках 8 и 9. Но так как, обмотки 8 и 9 включены последовательно по току и встречно по магнитному потоку, то эти ЭДС направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются.

Создаваемый обмотками.8 и 9 магнитный I

1 поток также наводит в обмотках 6 н 7 ЭДС но эти ЭДС противоположны по знаку, так как магнитные потоки возбуждения в верхней и нижней частях центрального стержн» имеют прОтивоположные направления, и при последовательном по электрическому току и согласном по магнитному потоку включении обмоток 6 и 7 эти ЭДС также взаимно компенсируются.

Сепаратор работает следующим образом.

Тигель 5 заполняется жидким металлом, в него добавляются рафииирующие реагенты.

На цень, включающую обмотки 8 и 9 создания магнитиогд потока, соединенные по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку встречно, подается переменное напряжение возбуждения, на цепь включающую обмотки 6 и 7 наведения тока, сое- диненные по электрическому току последовательно, а по магнитному потоку согласно, подается переменное напряжение, сдвинутое по фазе примерно на 90 эл.град., что достигается включением сепаратора в трехфазную цепь по предлагаемой схеме (фиг. 1).

При этом обмотки 8 и 9 создают в тигле5 радиальное магнитное поле, а обмотки 6 и

7 — аэимутальный кольцевой ток (как во . вторичной обмотке трансформатора), замкнутый вокруг центрального стержня 1. При взаимодействии радиального магнитного поля с азимутальным электрическим током в тигле

5 создаются аксиальные электромагнитные силы..

Когда эти силы направлены вверх, то происходит "квазиоблегчение" жидкого металла и быстрое вмешивание в него бояее легких рафиннрующих реагентов, на которые электромагнитные силы не действуют. После окончания химических реакций в расплавленном металле .осуществляют реверс электромагнитных сил в тигле (транспоэицию фаз на клеммах одной из электрических цепей — цепи тока или цепи магнитного: потока). При этом силы направлены вниз, жидкий металл. квазнутяжеляется, а шлаки, воздушные пузырьки и другие включения, на которые электромагнитные, силы не действуют, всплывают на поверхность и удаляются. Затем жидкий металл снова квазиоблегчают, более тяжелые включения опускаются иа дно и после слива очищенного металла удаляются.

9642

Составитель А. Моисеенко

Техред Л.Микеш Корректор М. Демчик

Редактор А. Сабо

Тираж 5.25 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3632/8

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 . i 15

Для вмешивания легкого металла в более тяжелый, но с меньшей удельной электропроводностью (например, алюминия в свинец), оба металла заливают в тигель и квазиутяжеляют. При этом металл с более высокой удель- ч ной электропроводностью квазиутяжеляется . быстрее и наступает момент, когда кажущиеся удельные веса металлов выравниваются, н дисперсная фаза (алюминий) равномерно распределяется по объему несущей <разы (свинца) . щ

Для вмешиваиия легкого металла в более тяжелый, ио с большей удельной электропроводностью (например, алюминия в серебро), оба металла "квазиоблегчаются., однако металл с более высокой злектроцроводностью (серебро) квазиоблегчается быстрее н прн достижении равенства кажущихся удельных

secos обоих металлов они равномерно перемешиваются.

Перемешанные металлы подаются на крнстал. лиэацию. При реверсе электромагнитных сил происходит интенсивное разделение этих пар металлов. Подача обработанного металла на следующую технологическую операцию осуществляется следующим образом. Электромагнитные силы направляются вниз, наводя максимальный ток и магнитный поток в тигле прн оптимальном фазовом сдвиге, что позволяет осуществить раздельное наведение тока и потока.

Прн этом жидкий металл под максимальным напором нагнетается через патрубок, вваренный s дно тигля, в изложницу или литейную форму.

Таким обрамм, снабжение сепаратора . дополнительными обмотками, установленными соосио с торцов тигля, позволяет повысить качество сепарации.