Статор электромагнитного перемешивателя

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (g1) 4 Н 02 К 44/00

1. ° . ъ.. I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.„ц

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ верхности зеркала металла, статор снабжен раздельными группами обмоток на каждой из полуокружностей, включенными встречно. (2!) 2991400/22-02 (22) 24.09.80 (46) !5.08.86. Бюл. 1ч 30 (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение Электросила" им. С.M. Кирова (72) Б.И. Фомин, А.Г. Чеповецкий, С.А. Прутковский и. А.M. Сильвестров (53) 669.187.2(088.8) (56) ASEA Journal, т. 44, 1971, Р 4, с. 87-92.

Кескюла В.Ф. и др. Возможные системы магнитопровода и обмоток индукционных вращателей. — Труды ТПП.

Сер. А, 1(> 231. Таллин, 1965, с.69. (54)(57) 1. СТАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЯ металла, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, о т л и — . ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и обеспечения свободного стока металла при его аварийном прорыве сквозь днище печи, статор выполнен в виде кольцевого индуктора, активная поверхность которого обращена к днищу печи, под которой он расположен.

2. Статор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью максимального приближения статора к сферическому днищу печи, активная поверхность статора выполнена в виде отраженного усеченного конуса.

3. Статор по пп. I и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения скачивания шлака с по12,1 24б

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

5 Указанная цель достигается тем, I что статор электромагнитного перемешивателя 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 статора может быть выполнена 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. 1 изображена схема установки статора под печью; на фиг. 2 то же, в плане; на фиг. 3 — схема

25 движения метала 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 скачи б вания шлака, на фиг. 6 — схема замыкания магнитного потока над активной поверхностью статора.

Предлагаемый статор 1, выполненный в виде кольцевого индуктора, состоит из кольцевого замкнутого магнитопровода 2 со свободным проемом в центральной части 3 (фиг. 1). На активной поверхности 4 магнитопровода 2 с шагом, равным полюсному дел

40 лению ь, 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.

Однако указанный вращатель может быть применен только для цилиндрических емкостей, позволяющих устанавливать индуктор вдоль или вокруг о6ра, ующей цилиндра.

Изобретение относится к устройствам для электромагнитного перемешивания металла в дуговых сталеплавильных печах, а также в других емкостях.

Известны статоры электромагнитных перемешивателей, имеющие форму плоского или корытообразного индуктора, располагаемого под днищем печи.

Однако разомкнутость магнитопровода 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. Кроме того, ограниченные размеры проема люльки печи, где располагается статор, вынуждают уменьшать его активную длину и, следовательно, вели чину полюсного деления, так как не— магнитные зазоры в перемешивающих устройствах достигают 1Ä0-1„5 м, для увеличения интенсивности перемешивания при малом полюсном делении приходится увеличивать линейную токовую нагрузку на поверхности статора, что также снижает энергетические и экономические показатели.

В сталеплавильных печах имеет место размыв подины и прорыв металла.

?азмыв 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, содержащий магнитопровод с расположенной на нем многофазной обмоткой, установленный вертикально. В расточке статора пдмещается цилиндрическая емкость, например ковш с жидким металлом. Вращающееся магнитное поле ста-. тора взаимодействует с металлом и при водит его во вращение.

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 окружности, по которой со скоростью Ъ, равной 2 Г7 (f — частота питающей сети), вращается поле. Электромагнитная сила вызывает движение металла с окружными скоростями V а интенсивность перемешивания возраста— ет за счет радиальных составляющих скорости VR, обусловленных разностью линейных скоростей металла по мере удаления от центра ванны.

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 имеет место только перемешивание металла, во втором за счет диаметральной скорости Vy обеспечивается скачивание шлака с поверхности ванны.

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

251246

Выполенние статора электромагнитного перемешивателя 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 пе.— чи, и приводит к экономии средств, необходимых на ликвидацию аварии.

Замкнутость магнитопровода статора ликвидирует продольный краевой эффект, что улучшает энергетические показатели устройства, снижая расход

15 потребляемой мощности на 28-30%.

Увеличение полюсного деления также позволяет улучшить энергетические показатели статора.

20 Существенным преимуществом предлагаемого устройства является вынос об-, ласти интенсивного перемешивания из опасной зоны в нижней части ванны печи, где разрыв подины наиболее веро25 ятен °

1251246

Составитель Л. Магавмова

Редактор И. Сегляник Техред A. 1.равчук Корректор Г. Решетник

Заказ 4422/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4