Dispositif pour le pompage électromagnétique d'un métal liquide La présente invention concerne un dispositif pour le pompage électromagnétique d'un métal liquide.
Depuis quelques années<B>déjà</B> on a songé<B>à</B> utili ser des dispositifs électromagnétiques divers pour le pompage des métaux liquides. De semblables dispo sitifs ont été mis en #uvre en particulier comme pom pes de circulation pour des métaux<B>à</B> bas point de fusion, tels que le sodium ou le potassium, utilisés comme liquides de refroidissement dans certains réac teurs nucléaires.
On a songé également<B>à</B> mettre en #uvre ces dispositifs en métallurgie, pour le transport de métaux en fusion ou pour la coulée. Dans ces applications, de grandes difficultés sont<B>à</B> surmonter, et peu de réalisations concrètes ont vu le jour.
Tous ces dispositifs reposent sur un principe général commun: l'action d'un champ magnétique sur un courant, c'est-à-dire ici sur un élément métal lique liquide parcouru par un courant, action expri mée par la loi bien connue de Laplace, qui se traduit par une force exercée sur cet élément liquide dans une direction normale aux directions de la ligne de champ et de la ligne de courant passant par cet élément.
Ce dispositif de pompage électromagnétique peut fonctionner suivant le principe de l'induction, et dans ce cas, l'invention a pour but d7améliorer notablement son fonctionnement avec les métaux liquides<B>à</B> haut point de fusion, en particulier pour permettre d'obte nir des pressions de pompages élevées. Mais dans ce dispositif, on peut aussi faire circuler un courant électrique dans la veine de métal<B>à</B> partir d'une source extérieure.
La présente invention a pour objet un dispositif pour<B>le</B> pompage électromagnétique d'un métal liquide, dans lequel au moins une barre conductrice est en contact avec une veine, de métal en fusion soumise<B>à</B> l'influence d'un champ magnétique, et qui est caractérisé en ce que ladite barre conductrice comprend, d7une part, une pièce refroidie en métal bon conducteur et, d'autre part, une pièce de contact en métal de même nature que<B>le</B> métal en fusion, dont une partie est en contact avec ce métal et dont une autre partie est solidaire de ladite pièce refroidie<B>de</B> manière<B>à</B> être maintenue par cette dernière<B>à</B> une température suffisamment basse pour que ladite pièce de contact demeure au moins partiellement<B>à</B> l'état solide.
Suivant une forme d'exécution de rinvention, ladite pièce de contact peut être située au moins partiellement en dehors du champ magnétique.
Suivant encore une autre forme d7exécution de l'invention, la pièce refroidie peut être creuse et par courue par un courant d'un fluide de refroidissement dont le débit est réglé pour que ladite pièce de contact demeure au moins partiellement<B>à</B> rétat solide.
Comme on le sait<B>déjà,</B> il existe actuellement deux groupes de dispositifs de pompage électromagnétique de métaux liquides<B>: à</B> conduction (ou<B>à</B> action) et<B>à</B> induction (ou<B>à</B> réaction). Dans les dispositifs du premier groupe, on fait circuler -un courant de forte intensité transversalement dans la veine de métal liquide, en un endroit de ladite veine placé dans un champ magnétique intense, dont les lignes de force sont normales aux lignes de courant et<B>à</B> l'axe de la veine de métal: une force s'exerce donc sur la veine de métal, parallèlement<B>à</B> son axe. Si le champ magnétique est continu, qu'il soit produit par un aimant ou par un enroulement parcouru par un cou rant continu, le courant traversant<B>le</B> métal sera éga- lement continu.
Le courant et le champ pourront également être alternatifs et de même fréquence'; naturellement dans ce cas, les phases sont ajustées de telle façon que la force moyenne exercée sur le métal soit maximale dans la direction désirée. Ces disposi tifs conviennent assez bien pour des métaux<B>à</B> bas point de fusion,<B>à</B> condition de trouver une subs tance bonne conductrice de l'électricité, suffisamment réfractaire et non attaquée par le métal liquide, pour constituer les plots<B>de</B> contact pour le passage du courant électrique dans la veine.<B>Il</B> s'agit<B>là</B> d'un problème souvent délicat<B>à</B> résoudre.
Dans les dispositifs du second groupe, des enrou lements parcourus par des courants alternatifs adé quats fournissent des champs magnétiques qui don nent naissance<B>à</B> des courants induits dans la veine <B>de</B> métal<B>;</B> la réaction de ces courants sur les champs inducteurs crée des forces<B>de</B> pompage si lesdits cou rants induits sont convenablement orientés.
Dans ce groupe, on peut encore distinguer les dis positifs dits<B> à</B> répulsion<B>,>,</B> dans lesquels un anneau de métal liquide constitue le secondaire en court- circuit d#un transformateur dont le primaire est un enroulement parcouru par un courant alternatif, et ceux dits<B> à</B> champs glissants<B> </B> dans lesquels des enroulements placés le long de la veine liquide et parcourus par des courants alternatifs adéquats, en général triphasés, fournissent des champs magnéti ques dits<B> </B> glissants<B> ,</B> normaux<B>à</B> l'axe de la veine de métal et se déplaçant parallèlement<B>à</B> eux-mêmes et<B>à</B> l'axe de la veine.
Dans ce qui suit, nous appelle rons<B> à</B> induction<B> </B> les dispositifs<B>à</B> champs, glissants, par analogie avec les moteurs électriques asynchro nes<B>à</B> induction, plus particulièrement les moteurs<B>à</B> cage. On comprend que la présente invention s'appli que particulièrement bien<B>à</B> cette dernière catégorie de dispositifs.
Dans ces dispositifs, la réaction des courants induits dans le métal sur le champ inducteur se trans forme en pression au sein du métal<B>:</B> ce sont en prin cipe les plus simples car il n'est pas nécessaire de faire circuler un courant électrique dans<B>le,</B> métal au moyen d'une source extérieure. Cependant, si l'on veut obtenir une pression de pompage suffisante pour utilisation industrielle rentable de ces dispositifs, il est nécessaire d'orienter les courants induits dans la veine <B>de</B> métal au moyen de barres conductrices de faibles résistivité placées en contact<B>le</B> long de la veine dans une direction parallèle<B>à</B> l'écoulement.
En effet, sans cette précaution, les courants induits devant néces sairement se refermer sur eux-mêmes et ne trouvant dans la veine de métal aucun chemin préférentiel, se répartissent en une infinité de petits courants tour billonnaires dont les effets se contrarient.. On dispose donc de chaque-côté de la veine de métal liquide et en contact avec elle, deux barres conductrices<B>à</B> faible résistivité, par lesquelles les filets<B>de</B> courants peu vent se refermer<B>à</B> l'extérieur de la veine, les filets dans la veine s'orientant normalement<B>à</B> l'axe<B>de</B> la veine, suivant le plus court<B>-</B>chemin d'une barre<B>à</B> l'autre.
Lesdites barres jouent vis-à-vis de la veine liquide le même rôle que les anneaux de court-circuit latéraux qui réunissent les barres du rotor d'un moteur<B>à</B> cage.
Le problème de la réalisation du contact électri que entre les barres et le métal liquide est donc com mun aux dispositifs des deux groupes.<B>Il</B> s'agit<B>là</B> d'un problème souvent difficile<B>à</B> résoudre, surtout lorsqu'il s'agit de métaux<B>à</B> point de fusion élevé. Dans les dispositifs<B>à</B> induction, il est indispensable que les barres latérales présentent une résistivité très faible vis-à-vis de la résistivité du métal liquide. On cherchera par exemple<B>à</B> utiliser le cuivre ou l'argent. Malheureusement, ces métaux n'ont pas un point de fusion élevé, et on ne peut les mettre en contact direc tement avec de l'acier fondu, par exemple.
La présente invention propose donc d'utiliser une pièce de contact intermédiaire en métal de mêmf, nature que le métal liquide afin d'éviter toute réaction chimique ou physique, solidarhée de la pièce refroi die que comprend la barre conductrice de manière <B>à</B> être convenablement refroidie dans sa partie tou chant<B>à</B> ladite pièce conductrice refroidie. Pour de la fonte ou de l'acier liquide, on utilisera par exemple une pièce de contact en fer ou en acier.
Un gradient de température s'établit dans la pièce de contact, et pour un régime<B>de</B> fonctionnement donné, il existe une couche limite séparant une zone solide d'une zone liquide du même métal. La vitesse étant nulle dans cette couche limite, le métal de la pièce qui a tendance<B>à</B> fondre n'est pas entraîné et une position d'équilibre est possible. Une telle posi tion d'équilibre s'établit d'autant plus facilement que la pièce de contact est placée en dehors du champ rragnétique, car il ne s'y produit alors pas de déga- goment de chaleur par courants induits, et aucune f(rce ne s'y exerce.
On va maintenant décrire,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif de pompage électro magnétique conforme<B>à</B> la présente invention, fonc tionnant par induction, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels<B>:</B> La fig. <B>1</B> est une vue en coupe transversale d'un dispositif de pompage d'acier liquide<B>;</B> la fig. 2 est une coupe longitudinale partielle du dispositif, et la fig. <B>3</B> est un schéma de branchement des counexions.
Ces figures représentent un dispositif destiné au pompage d'acier liquide avec un débit possible de <B>50</B> tonnes/heure sous une pression de<B>10</B> bars.
L'acier liquide circule dans un couloir rectan gulaire<B>1</B> très plat formé par deux plaques isolantes de grande résistance, la<I>et</I><B>lb,</B> en zircone, serrées entre deux paquets de tôles<B>à</B> transformateur 2a et<B>2b,</B> formant les armatures magnétiques. Au-dessus et au-dessous de ce couloir sont placées des barres conductrices<B>3</B> horizontales perpendiculaires<B>à</B> l'axe d'écoulement du métal, disposées dans des encoches isolées correspondantes des armatures magnétiques 2 et maintenues<B>à</B> fond d!encoches par des cales d'enco ches identiques<B>à</B> celles utilisées pour maintenir les enroulements de moteurs électriques dans leurs enco ches, et non représentées sur les figures pour ne pas les surcharger.
Ces barres sont reliées en série, au moyen de connexions extérieures 4 de forme spéciale, bien visibles sur la fig. 2, de manière<B>à</B> former un enrou lement ondulé série imbriqué triphasé, suivant le schéma de la fig. <B>3.</B> Sur cette figure, on a représenté en plan les barres supérieures et inférieures séparé ment: normalement, les deux parties<B>de</B> la fig. <B>3</B> doivent être placées l'une au-dessus de l'autre. Le schéma des connexions est semblable<B>à</B> celui d'un moteur<B>à</B> induction, et tout se passe comme si l'on avait déroulé<B>le</B> stator d'un moteur asynchrone tri phasé pour le mettre<B>à</B> plat.
Le champ tournant d'un tel moteur asynchrone est remplacé ici par un champ dit<B> </B> glissant<B> ,</B> perpendiculaire au plan de la fig. <B>3,</B> et qui se déplace parallèlement<B>à</B> lui-même et<B>à</B> l'axe du couloir réfractaire. Ce champ glissant induit dans le métal liquide des courants sur lesquµs il exerce des forces élémentaires qui entraînent ledit métal dans le sens de déplacement du champ. L'ensemble des enroulements est alimenté en<B>A,</B> B, <B>C,</B> par un réseau électrique triphasé.
Les barres<B>3</B> et les connexions extérieures 4 sont creuses, et parcourues par de l'eau de refroidisse ment: elles sont également branchées en série en ce qui concerne la circulation de l'eau, et les diffé rentes sections électriquement différentes sont sépa rées par des tuyaux en caoutchouc non représentés sur les figures. Cela est habituel, et ne sera pas décrit.
Ce dispositif étant traversé par du métal<B>à</B> très haute température,<B>16000 C</B> ou plus, le refroidisse ment prend une importance particulière.<B>A</B> ce point <B>de</B> vue, la disposition de barres conductrices au-des sus et au-dessous du couloir réfractaire est parti culièrement avantageuse. En effet, outre le renfor cement du champ qui en résulte, cette disposition a l'avanta-e de procurer un refroidissement symétri que des deux masses magnétiques, contre lesquelles s'appuient les plaques réfractaires<B>1.</B>
La partie la plus originale de ce dispositif est constituée par le couloir réfractaire dans lequel cir cule le métal liquide et les barres conductrices laté rales. Comme<B>déjà</B> dit plus haut, le couloir<B>1</B> est formé par les plaques réfractaires la<I>et</I><B>lb</B> et deux lames d'acier<B>6</B> serrées entre les plaques<B>1.</B> Lesdites lames d'acier sont brasées sur des barres de cuivre<B>7</B> creusées d'un canal<B>8</B> pour la circulation d'eau de refroidissement. Les canaux<B>8</B> sont fermés par des plaques de cuivre brasées<B>9.</B> Le tout est maintenu en place par des poussoirs latéraux<B>10,</B> sur lesquels des ressorts non visibles, situés dans des tubes<B>11,</B> exercent leur effort.
Les plaques réfractaires<B>1</B> et les barres de cuivre<B>7</B> ont une forme visible sur la fig, <B>1,</B> telle que l'effort exercé par les poussoirs<B>10</B> tende<B>à</B> les rapprocher.<B>Il</B> existe plusieurs jeux de poussoirs<B>10</B> sur la longueur du dispositif. Les lames d'acier<B>6</B> sont dimensionnées de façon<B>à</B> se trouver juste en dehors du champ magnétique.
En fonctionne ment normal, elles sont en contact avec Pacier liquide et assurent le contact électrique avec les barres de cuivre<B>7.</B> Le métal liquide leur apporte-des calories, qui sont absorbées par les barres de cuivre et empor tées par l'eau de refroidissement qui circule dans les canaux<B>8.</B> Ces lames d'acier<B>6</B> se trouvent donc en contact avec une température élevée d'un côté (par exemple 1600o C) et une température basse de l'autre (par exemple<B>250 C) ;</B> si le refroidissement est bien réglé, il existe une surface limite séparant Facier liquide<B>de</B> l'acier solide, et pour un refroidissement bien adapté, les lames<B>6</B> ne fondent pas.
L'ensemble du dispositif est assemblé dans un châssis de profilés en H 12, et les masses polaires sont maintenues en place par des tôles<B>13.</B> Deux cylindres 14 sont prévus pour les manutentions. Afin d'obtenir<B>le</B> champ magnétique le plus intense possible, Pépaisseur verticale du couloir<B>1</B> est aussi réduite que possible.
Ici, le métal liquide cir cule sous forme d'une lame d'environ<B>1</B> cm d'épais seur et 20 cm de largeur, l'entrefer entre les masses polaires 2a et<B>2b</B> étant de<B>5</B> cm.<B>A</B> chaque extrémité du dispositif, le couloir<B>1</B> peut être raccordé<B>à</B> une conduite de métal liquide par l'intermédiaire d'une pièce réfractaire<B>15,</B> de forme générale parallélé- pipédique, dans laquelle -un conduit évasé<B>16</B> réa lise le raccordement entre la section très allongée du couloir, et une section de conduite, par exem ple circulaire. Les pièces<B>15</B> sont maintenues en place dans un caisson métallique<B>17</B> fixé au bâti du dispositif.
Le dispositif du présent exemple a été calculé pour pouvoir fournir un débit d7acier liquide de <B>50</B> tonnes/heure sous une pression maximale d'envi ron<B>10</B> bars.<B>Il</B> comporte pour cela<B>60</B> barres<B>3</B> au-dessus du couloir<B>1,</B> et autant au-dessous, par courues par un courant électrique dont Pintensité peut atteindre<B>3000</B> ampùres. La puissance totale absorbée est comprise entre<B>150</B> et 200 KW.
Device for the electromagnetic pumping of a liquid metal The present invention relates to a device for the electromagnetic pumping of a liquid metal.
For some years now, <B> already </B> it has been considered <B> </B> to use various electromagnetic devices for pumping liquid metals. Similar devices have been used in particular as circulation pumps for <B> </B> low melting point metals, such as sodium or potassium, used as coolants in certain reactors. nuclear.
Consideration has also been given to <B> </B> implementing these devices in metallurgy, for transporting molten metals or for casting. In these applications, great difficulties are <B> to </B> overcome, and few concrete achievements have emerged.
All these devices are based on a common general principle: the action of a magnetic field on a current, that is to say here on a liquid metal element traversed by a current, action expressed by the well-known law of Laplace, which results in a force exerted on this liquid element in a direction normal to the directions of the field line and of the current line passing through this element.
This electromagnetic pumping device can operate according to the principle of induction, and in this case, the aim of the invention is to significantly improve its operation with liquid metals <B> with </B> high melting point, in particular for allow high pumping pressures to be obtained. But in this device, it is also possible to make an electric current circulate in the metal vein <B> to </B> from an external source.
The present invention relates to a device for <B> the </B> electromagnetic pumping of a liquid metal, in which at least one conductive bar is in contact with a vein, of molten metal subjected <B> to </ B> the influence of a magnetic field, and which is characterized in that said conductive bar comprises, on the one hand, a cooled part made of good conductive metal and, on the other hand, a contact part made of metal of the same type as <B> the </B> molten metal, part of which is in contact with this metal and another part of which is integral with said part cooled <B> so </B> to be </B> maintained by the latter <B> at </B> a sufficiently low temperature so that said contact part remains at least partially <B> in </B> the solid state.
According to one embodiment of the invention, said contact piece may be located at least partially outside the magnetic field.
According to yet another embodiment of the invention, the cooled part may be hollow and run by a current of a cooling fluid whose flow rate is adjusted so that said contact part remains at least partially <B> at </ B> solid state.
As we know <B> already, </B> there are currently two groups of devices for electromagnetic pumping of liquid metals <B>: with </B> conduction (or <B> with </B> action) and < B> to </B> induction (or <B> to </B> reaction). In the devices of the first group, a current of high intensity is made to circulate transversely in the stream of liquid metal, at a place in said stream placed in an intense magnetic field, the lines of force of which are normal to the lines of current and < B> to </B> the axis of the metal vein: a force is therefore exerted on the metal vein, parallel <B> to </B> its axis. If the magnetic field is continuous, whether it is produced by a magnet or by a winding traversed by a direct current, the current passing through <B> the </B> metal will also be continuous.
The current and the field may also be alternating and of the same frequency '; naturally in this case the phases are adjusted so that the average force exerted on the metal is maximum in the desired direction. These devices are quite suitable for metals <B> with </B> low melting point, <B> on </B> condition of finding a substance which is a good conductor of electricity, sufficiently refractory and not attacked by the liquid metal, to constitute the <B> contact </B> pads for the passage of electric current in the vein. <B> This </B> is <B> there </B> often a problem delicate <B> to </B> to resolve.
In the devices of the second group, windings traversed by adequate alternating currents provide magnetic fields which give rise <B> to </B> currents induced in the vein <B> of </B> metal <B >; </B> the reaction of these currents on the inducing fields creates <B> </B> pumping forces if the said induced currents are suitably oriented.
In this group, we can still distinguish the so-called <B> with </B> repulsion <B>,>, </B> devices in which a liquid metal ring constitutes the secondary in short circuit of a transformer whose the primary is a winding traversed by an alternating current, and those called <B> with </B> sliding fields <B> </B> in which windings placed along the liquid vein and traversed by suitable alternating currents, generally three-phase, provide so-called magnetic fields <B> </B> sliding <B>, </B> normal <B> to </B> the axis of the metal vein and moving in parallel <B> to </B> themselves and <B> to </B> the axis of the vein.
In what follows, we will call <B> with </B> induction <B> </B> the <B> with </B> sliding fields devices, by analogy with the asynchronous electric motors <B> with </B> induction, more particularly <B> cage </B> motors. It will be understood that the present invention applies particularly well <B> to </B> this latter category of devices.
In these devices, the reaction of the currents induced in the metal on the inductive field is transformed into pressure within the metal <B>: </B> these are in principle the simplest because it is not necessary to do flow an electric current through <B> the, </B> metal by means of an external source. However, if one wants to obtain sufficient pumping pressure for profitable industrial use of these devices, it is necessary to orient the currents induced in the <B> metal </B> vein by means of conductive bars of low resistivity. placed in contact <B> the </B> along the vein in a direction parallel <B> to </B> the flow.
In fact, without this precaution, the induced currents which must necessarily close in on themselves and find no preferential path in the metal vein, are distributed in an infinity of small round billonary currents, the effects of which are opposed. therefore on each side of the liquid metal vein and in contact with it, two conducting bars <B> with </B> low resistivity, by which the streams <B> of </B> currents can close up <B > outside </B> the vein, the threads in the vein orienting normally <B> at </B> the axis <B> of </B> the vein, following the shorter <B > - </B> path from one bar <B> to </B> the other.
Said bars play the same role vis-à-vis the liquid stream as the lateral short-circuit rings which unite the bars of the rotor of a cage motor.
The problem of making electric contact between the bars and the liquid metal is therefore common to the devices of both groups. <B> This </B> is <B> there </B> often a problem. difficult to <B> to </B> solve, especially when dealing with <B> high melting </B> metals. In <B> </B> induction devices, it is essential that the side bars have a very low resistivity with respect to the resistivity of the liquid metal. For example, we will seek to <B> </B> use copper or silver. Unfortunately, these metals do not have a high melting point, and they cannot be brought into direct contact with molten steel, for example.
The present invention therefore proposes to use an intermediate metal contact part of the same nature as the liquid metal in order to avoid any chemical or physical reaction, secured to the cooled part which comprises the conductive bar so as <B> to </B> be suitably cooled in its part touching <B> to </B> said cooled conductive part. For cast iron or liquid steel, for example, an iron or steel contact piece will be used.
A temperature gradient is established in the contact piece, and for a given <B> operating </B> regime, there is a boundary layer separating a solid zone from a liquid zone of the same metal. The speed being zero in this boundary layer, the metal of the part which tends to <B> to </B> melt is not entrained and an equilibrium position is possible. Such a position of equilibrium is established all the more easily the more the contact piece is placed outside the rragnetic field, because there is then no heat release by induced currents, and no f (rce does not practice there.
We will now describe, <B> by </B> by way of example, an embodiment of the electromagnetic pumping device according to <B> </B> the present invention, operating by induction, with reference to to the accompanying drawings, in which <B>: </B> FIG. <B> 1 </B> is a cross-sectional view of a liquid steel pumping device <B>; </B> FIG. 2 is a partial longitudinal section of the device, and FIG. <B> 3 </B> is a connection diagram of the connections.
These figures represent a device intended for pumping liquid steel with a possible flow rate of <B> 50 </B> tonnes / hour under a pressure of <B> 10 </B> bars.
The liquid steel circulates in a very flat rectangular <B> 1 </B> corridor formed by two insulating plates of great resistance, the <I> and </I> <B> lb, </B> in zirconia, clamped between two packs of sheets <B> to </B> transformer 2a and <B> 2b, </B> forming the magnetic reinforcements. Above and below this corridor are placed horizontal conductive bars <B> 3 </B> perpendicular <B> to </B> the axis of flow of the metal, arranged in the corresponding isolated notches of the reinforcements magnetic 2 and held <B> to </B> bottom of the slots by slot shims identical <B> to </B> those used to hold the windings of electric motors in their slots, and not shown on figures so as not to overload them.
These bars are connected in series, by means of external connections 4 of special shape, clearly visible in FIG. 2, so as to <B> to </B> form a three-phase nested series corrugated winding, according to the diagram of FIG. <B> 3. </B> In this figure, the upper and lower bars are shown in plan separately: normally, the two parts <B> of </B> in fig. <B> 3 </B> must be placed one above the other. The circuit diagram is similar <B> to </B> that of a <B> </B> induction motor, and everything is as if you had unwound <B> the </B> stator d 'a three-phase asynchronous motor to bring it <B> to </B> level.
The rotating field of such an asynchronous motor is replaced here by a so-called <B> </B> sliding field <B>, </B> perpendicular to the plane of FIG. <B> 3, </B> and which moves parallel <B> to </B> itself and <B> to </B> the axis of the refractory corridor. This sliding field induces currents in the liquid metal on which it exerts elementary forces which drive said metal in the direction of displacement of the field. All the windings are supplied with <B> A, </B> B, <B> C, </B> by a three-phase electrical network.
The bars <B> 3 </B> and the external connections 4 are hollow, and through which the cooling water flows: they are also connected in series with regard to the circulation of water, and the various Electrically different sections are separated by rubber hoses not shown in the figures. This is usual, and will not be described.
This device being traversed by metal <B> at </B> very high temperature, <B> 16000 C </B> or more, cooling takes on a particular importance. <B> A </B> this point < From </B> view, the arrangement of conductive bars above and below the refractory corridor is particularly advantageous. In fact, in addition to the reinforcement of the resulting field, this arrangement has the advantage of providing symmetrical cooling of the two magnetic masses, against which the refractory plates rest <B> 1. </B>
The most original part of this device is the refractory corridor in which the liquid metal circulates and the lateral conductive bars. As <B> already </B> said above, the corridor <B> 1 </B> is formed by the refractory plates the <I> and </I> <B> lb </B> and two blades d 'steel <B> 6 </B> clamped between the plates <B> 1. </B> Said steel blades are brazed on copper bars <B> 7 </B> hollowed out of a channel <B > 8 </B> for the circulation of cooling water. The channels <B> 8 </B> are closed by brazed copper plates <B> 9. </B> The whole is held in place by lateral pushers <B> 10, </B> on which springs not visible, located in tubes <B> 11, </B> exert their effort.
The refractory plates <B> 1 </B> and the copper bars <B> 7 </B> have a shape visible in fig, <B> 1, </B> such as the force exerted by the pushers <B> 10 </B> tends <B> to </B> bring them together. <B> There </B> there are several sets of pushers <B> 10 </B> along the length of the device. The <B> 6 </B> steel blades are sized so that they <B> </B> lie just outside the magnetic field.
In normal operation, they are in contact with liquid steel and ensure electrical contact with the copper bars. <B> 7. </B> The liquid metal provides them with calories, which are absorbed by the copper bars and absorbed by the copper bars. cooling water circulating in the <B> 8 </B> channels. These steel blades <B> 6 </B> are therefore in contact with a high temperature on one side (for example 1600o C) and a low temperature on the other (for example <B> 250 C); </B> if the cooling is properly adjusted, there is a boundary surface separating the liquid facier <B> from </B> the solid steel, and for proper cooling the <B> 6 </B> blades do not melt.
The entire device is assembled in a frame of H-sections 12, and the pole masses are held in place by plates <B> 13. </B> Two cylinders 14 are provided for handling. In order to obtain <B> the </B> magnetic field as intense as possible, the vertical thickness of the corridor <B> 1 </B> is as small as possible.
Here, the liquid metal circulates in the form of a strip approximately <B> 1 </B> cm thick and 20 cm wide, the air gap between the pole masses 2a and <B> 2b </ B> being <B> 5 </B> cm. <B> A </B> each end of the device, the corridor <B> 1 </B> can be connected <B> to </B> a pipe of liquid metal via a refractory <B> 15, </B> of generally parallelepipedal shape, in which a flared pipe <B> 16 </B> makes the connection between the very elongated corridor, and a section of pipe, for example circular. The parts <B> 15 </B> are held in place in a metal box <B> 17 </B> fixed to the frame of the device.
The device of the present example has been calculated to be able to provide a flow rate of liquid steel of <B> 50 </B> tons / hour under a maximum pressure of approximately <B> 10 </B> bars. <B> It < / B> comprises for this <B> 60 </B> bars <B> 3 </B> above the corridor <B> 1, </B> and as many below, by running by an electric current of which The current can reach <B> 3000 </B> amps. The total power absorbed is between <B> 150 </B> and 200 KW.