DE1949053C - Channel furnace with an inductor - Google Patents
Channel furnace with an inductorInfo
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Description
nähernd senkrecht zum Stronifluß in der Schmelze verläuft.almost perpendicular to the Stroni flow in the melt runs.
Durch die Erfindung wird unter Ausnutzung des in der Rinne fließenden, zur Erwärmung dienenden Wechselstromes ein elektromechanisches Ventil zum Verschließen einer Bodenabfiußrinne sowie eine Anordnung zur Beeinflussung der Strömung in dem Rinnenofen geschaffen. Hierzu dient ein magnetisches Wechselfeld, das mit dem Wechselstrom in der Rinne gleichphasig oder annähernd gleichphasig ist. Stromkontakte in der heißen Schmelze brauchen nicht angebracht zu werden.The invention makes use of the flowing in the channel, which is used for heating Alternating current an electromechanical valve for closing a Bodenabfiußrinne and an arrangement created to influence the flow in the channel furnace. A magnetic one is used for this Alternating field that is in phase or approximately in phase with the alternating current in the channel. Power contacts need not be attached in the hot melt.
Das magnetische Kraftgesetz von Biot-Savart besagt, daß die Kraft 27", die auf einen Teil einer Strombahn der Länge (TG1) in einem Induktionsfeld Ή wirkt, = / · Έ X Ή wird, wobei / die Stromstärke im Leiter "ist. In vereinfachter Form kann hier gesagt werden, daß F1 L1- Hs1 X B ist, wobei der Vektor F1 die auf die Schmelze wirkende Kraft und der YVkior TTs1 die Länge der Strombuhn in de, Schmelze :sl. auf die das Magnetfeld Ή wirkt. Die Kraft F1 B-I-L (wobei /. die Länge der vom Magnetfluß beeinflußten Schmelze ist), wirkt somit winkelrecht sowohl zum Stromleiter als auch zum Magnetfluß. Bei der Anwendung der Erfindung als Ventil wird die Richtung des elektrischen Stromes und des Magnetfeldes entsprechend dem Riot-Savart-Gesetz so aufeinander abgestimmt, daß die Kraftwirkung auf die Schmelze entweder entgegengesetzt oder in Ausfiul? richtung gerichtet ist.The magnetic force law of Biot-Savart says that the force 27 ", which acts on a part of a current path of length (TG 1 ) in an induction field Ή, = / · Έ X Ή , where / is the current strength in the conductor". In simplified form, it can be said here that F 1 L 1 - Hs 1 XB, where the vector F 1 is the force acting on the melt and the YVkior TTs 1 is the length of the Strombuhn in de, melt: sl. on which the magnetic field Ή acts. The force F 1 BIL (where /. Is the length of the melt influenced by the magnetic flux) thus acts at right angles both to the conductor and to the magnetic flux. When the invention is used as a valve, the direction of the electric current and the magnetic field are coordinated with one another in accordance with the Riot-Savart law so that the force acting on the melt is either opposite to one another or in an outfiul? direction is directed.
Durch Variieren des Feldes, der Stromstärke oder des Phasenwinkels zwischen dem Strom in der Spule und dem Strom in der Rinne kann die Metallströmung durch die Bodenabflußrinne gesteuert werden, ohne daß :iietallische oder keramische Teile zur Steuerung des Metallstromes benötigt werden. Dies führt zu einer beträchtlichen Erhöhung der Lebensdauer des Rinnenofens. Bei der Ausnutzung der Erfindung zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und der Festlegung der Umlaufrichtung der Schmelze in den Rinnen wird vorteilhafterweise ein Doppelrinnensystem gewählt, das günstige Slröinuiigsverhaltnisse ermöglicht. Je nachdem, ob man eine oder für jeJe Rinne eine herkömmlich·; Induktionseinheit hat, kann man eine Kraft in der Schmelze hervorrufen, die einmal in Richtung des Ivlittelschenkels zum Herd hin oder entgegengesetzt dieser und zweitens längs des gemeinsamen Bodenteils der beiden Rinnen gerichtet ist. Dadurch, daß man die Umruhrungsrielnung und/ oder ihre Größe ändern kann, kann man den Strömungsgrad und somit die Zirkulation in der Schmelze variieren und dadurch örtliche Überhitzungen in den Schmelzrinnen sowie Inhomogenitäten in der übrigen Schmelze vermeiden.By varying the field, the current strength or the phase angle between the current in the coil and the flow in the gutter can control the flow of metal through the bottom gutter without that: iietallic or ceramic parts for control of the metal flow are required. This leads to a considerable increase in the service life of the Channel furnace. When utilizing the invention to increase the flow rate and the Establishing the direction of circulation of the melt in the channels is advantageously a double channel system chosen, the favorable Slröinuiigsverhalt relation enables. Depending on whether you have one or for each Gutter a conventional ·; Induction unit, you can create a force in the melt that once in the direction of the middle leg towards the hearth or opposite it and secondly along the common bottom part of the two gutters is directed. By the fact that the Umruhrungsrielnung and / or change its size, the degree of flow and thus the circulation in the melt can be changed vary and thereby local overheating in the melt channels as well as inhomogeneities in the rest Avoid melt.
Eine Ausführungsform der Erfindung bei einem Rinnenofen, bei dem mindestens zwei Rinnen mit gemeinsamem Mittelschenkel und geradem Bodenteil und mindestens einer Induktoreinheit zum Warmhalten der Schmelze vorhanden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß am Bodenteil unterhalb des Mittelschenkels der Induktionsrinne bei einer oder mehreren Abflußrinnen für die Schmelze ein oder mehrere magnetische Kreise angeordnet sind mit einer Flußrichtung quer zi'r Richtung der Abflußrinnen und mit einem Luftspalt quer durch die Schmelze und daß beim Stromdurchgang in der Schmelze und angelegten Magnetfeld quer zur Flußrichtung der Abflußrinne ^ne auf die Schmelze in Richtung des Mittelschenkels oder in Richtung der Abflußrichtung gerichtete Kraft entsteht.An embodiment of the invention in a channel furnace, in which there are at least two channels with a common central limb and a straight bottom part and at least one inductor unit for keeping the melt warm, is characterized in that on the base part below the central limb of the induction trough with one or more drainage troughs for the melt one or more magnetic circuits are arranged with a direction of flow transversely zi ' r direction of the drainage channels and with an air gap across the melt and that during the passage of current in the melt and applied magnetic field transversely to the flow direction of the drainage channel ^ ne on the melt in the direction of the middle leg or force directed in the direction of the discharge arises.
An Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.Using the exemplary embodiments shown in the figures the invention is to be explained in more detail.
Fig. 1 und 2 zeigen einen Rinnenofen mit einer Auslaufrinne und der erfindungsgemäßen Anordnung im Schnitt;Fig. 1 and 2 show a channel furnace with a Outlet channel and the arrangement according to the invention in section;
Fig. 3 zeigt einen Induktor des DoppelrinnentypsFig. 3 shows a double-channel type inductor
ίο mit einphasen- oder zweiphasengespeisten Primärspulen; ίο with single-phase or two-phase fed primary coils;
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig.3;Fig. 4 shows a section along the line H-II in Fig. 3;
Fig. 5 zeigt einen Rinnenofen nach Fig. 3, je-Fig. 5 shows a channel furnace according to Fig. 3, each
doch mit anderer elektrischer Schaltung der Primärspulen; but with a different electrical circuit of the primary coils;
Fio υ zeigt einen Doppelrinnenofen mit einer Primärspuie; Fio υ shows a double channel furnace with a primary coil;
F i g. 7 zeigt einen Doppelrir.i.eninduktionsofen mit Abflußrinne.F i g. 7 shows a double-impeller induction furnace with Drainage channel.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Induktor eines Rinneninduktionsofens im Schnitt von zwei verschiedenen Seiten. Die Rinne 18 bildet den Sekundarkreis eines Transformators, dessen Primärkreis aus einer Spule'2 und einem Eisenkern 1 besteht. Am tiefsten Teil der Rinne 18 befindet sich eine Abflußrinne 3 zum Entleeren des Ofens. Am Abgang dieser Abflußrinne 3 an der Rinne 18 ist gemäß der Erfindung horizontal und winkelrecht zur Rinne 18 ein magnetischer Kreis NS, besehend aus dem Kern 4 und der Wicklung 5, angeordnet. Durch das Zusammenwirken des Sekunüärstromes /.> in der Rinne 18 und des magnetischen Feldes B vifd eine Kraft F-B-I-L erhalten, die je nach der Polung der Erregerwicklung 5 oder 2 in1 and 2 show the inductor of a channel induction furnace in section from two different sides. The channel 18 forms the secondary circuit of a transformer, the primary circuit of which consists of a coil 2 and an iron core 1. At the deepest part of the channel 18 is a drainage channel 3 for emptying the furnace. At the outlet of this drainage channel 3 on the channel 18, according to the invention, a magnetic circuit NS, consisting of the core 4 and the winding 5, is arranged horizontally and at right angles to the channel 18. Due to the interaction of the secondary current /.> In the channel 18 and the magnetic field B vifd, a force FBIL is obtained which, depending on the polarity of the field winding, is 5 or 2 in
Abflußrichtung oder entgegengesetzt gerichtet ist. Die Kraft kann durch Veränderung von / oucr B eingestellt werden. Der aus dem Kern 15 und der Wicklang 16 bestehende Elektromagnet wird durch Wechselstrom erregt, der mit dem Strom in der Rinne 18 in Phase liegen muß. Die Größe der Kraft F kann auch durch Veränderung der Phasenlage der eben genannten Ströme geregelt werden. Je nach Einstellung der Kraft F kann der Metallstrom gedrosselt oder ganz abgestellt werden. Um ein Einfrieren desDirection of flow or opposite. The force can be adjusted by changing / oucr B. The electromagnet consisting of the core 15 and the winding length 16 is excited by alternating current which must be in phase with the current in the channel 18. The magnitude of the force F can also be regulated by changing the phase position of the currents just mentioned. Depending on the setting of the force F, the metal flow can be throttled or shut off entirely. To freeze the
Strahles zu verhindern, können an der Abflußrinne eine oder mehrere Spulen /um Erwärmen des Strahles angeordnet werden, die besonders bei geringem oder unterbrochenem Abfluß empfehlenswert sind Durch eine Änderung der Feldrichtung kann die RichtungTo prevent the jet, one or more coils can be placed on the drainage channel to heat the jet be arranged, which are particularly recommended in the case of low or interrupted drainage a change in the direction of the field can change the direction
der Kraft geändert werden. Die Anordnung wirkt wie ein Ventil, ohne daß mechanische Teile erforderlich sind.of force to be changed. The arrangement acts like a valve with no mechanical parts required are.
Die Regelung der Kraft F und damit der Auslaufmenge ka.in auch automatisch geschehen, z. B. durchThe regulation of the force F and thus the flow rate can also be done automatically, e.g. B. by
Impulse, die von einer mit einer Gießpfanne oder einem Gießtrichter gekuppelten Waage oder von einem Niveaugeber ausgehen usw., wcbei die Regelung am einfachsten über die Stromstärke oder über den Phasenwinkel vorzunehmen ist Die Regelung kann in gewisr^n Fällen auch durch gegenseitige Drehung von Feld und Strom in der Rinne sowohl horizontal als auch vertikal geschehen.Pulses generated by a scale coupled to a ladle or pouring funnel, or by a level sensor, etc., the easiest way to control it is to use the current intensity or via the phase angle is to be carried out. In certain cases, the regulation can also be achieved by mutual rotation of field and stream in the gutter happen both horizontally and vertically.
In Fig. 3 und 4 ist ein Induktor des Rinnenofens mit zwei Primärspulen 11, 12 mit zugehörigen Eisenkernen 13, 14 gezeigt, wobei sich in bekannter Weise bei einer Speisung der Primärspulen im Sekundarkreis, in diesem Falle die Induktionsrinnen 16,17,18, ein elektrischer Strom I ausbildet, der die SchmelzeIn Fig. 3 and 4 an inductor of the channel furnace with two primary coils 11, 12 with associated iron cores 13, 14 is shown, with a supply of the primary coils in the secondary circuit, in this case the induction channels 16,17,18, a electrical current I forms, which the melt
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erwärmt. Die beiden Rinnen bilden zwei Seitenschen- Fig. 6. Fließ» in dem Mittelschenkcl dor Strom I1 kel 16,17, einen gemeinsamen vertikalen Mittelsclien- und der Strom I2 in dem rechten Seitcnschenkel, so kcl 18, der zum Herd 19 liimveist, und ein ebenes erhält man die zugehörigen Kräfte mit: 1 + 1,+I2-F2 Bodenteil 15. Ruft man einen magnetischen Fluß B warmed up. The two channels form two side legs, so that the flow in the middle leg of the current I 1 kel 16, 17, a common vertical middle leg, and the current I 2 in the right side leg, so kcl 18, which leads to the hearth 19, and a plane one gets the corresponding forces with: 1 + 1, + I 2 -F 2 bottom part 15. If one calls a magnetic flux B ^B-I2-I2 [I2 ist die Breite der Mittelrinne), F1 quer zur Bodenrinne 15 an der unteren Mündung der 5 ^ BI 2 -I 2 [I 2 is the width of the central channel), F 1 across the floor channel 15 at the lower mouth of the 5th = B ■ I1 ■ I1. F1 bildet einen Winkel von etwa 45° Mittelrinne 18 oder an der unteren Mündung eines mit F2. Werden F1 und F2 vektoriell addiert, so er-Seitersschenkels in dem Bodcnleil entweder bei einem hält man F=] TT · F1 -f F, (Z1 ist die Rinnenbreite Ein- oder einem Doppelrinneninduktor hervor, so in einer Ebene, 45° zur Horizontalebene), wird in der Schmelze, die sich zwischen dem Luft- In Fi g. 7 ist der gleiche Rinnenofen wie in Fig. 3 spalt δ eines wechselstromgespeisten Magneten (N, S) io gezeigt, aber mit dem Unterschied, daß unterhalb des befindet, eine Kraft erzeugt. Dieser winkelrecht zur zum Herd 19 hinweisenden Mittelschenkels eine Ab-Bodenrinne 15 erzeugte Kraftfluß ist im wesentlichen flußrinne 25 angeordnet ist. Durch geeignete Schalin Phase mit dem Sekundärstrom / in der Induktions- tung der Primärspule wird in den Seitenschenkeln und rinne. Ändert man den Fluß B oder den Sekundär- dem Bodenteil der Induktionsrinne ein Strom / erstrom / in der Rinne, so ändert sich auch die Kraft F, 15 zeugt, der am Abgang der Bodenrinne 25 und des und ebenso kann man durch Andern der Richtung Mittelschenkels von einem winkelrecht zur Rinne anvon B und / im Verhältnis zueinander auch die Rieh- geordneten Magnetfeld beeinflußt wird. Man erhält lung von F von abwärts nach aufwärts in dem Mittel- auch hier, wie bereits früher ausführlich dargestellt, schenkel der Rinne ändern (s. Fig. 3 und 4). Die eine Kraft F der GrOBeB-Z-L, die aufwärts oder Kraft F kann ausreichend groß gemacht werden, um 40 abwärts gerichtet ist und von 0 bis zu einem liiaxtin den Doppelrinnen eine Strömung in einer Richtung malen Wert variiert werden kann. Hierdurch erreicht in dem Mittelschenkel 18, und zwar nach oben und man eine Ventilwirkung, mit der man den Abfluß der somit nach unten in den beiden Seitcnschenkeln 16. Schmelze durch die Rinne 25 variieren oder ganz 17 oder umgekehrt zu erhalten. unterbinaat kann, und vermeidet gleichzeitig örtliche = B ■ I 1 ■ I 1 . F 1 forms an angle of approximately 45 ° central channel 18 or at the lower mouth one with F 2 . If F 1 and F 2 are added vectorially, then he-Seitersschenkels in the Bodcnleil either holds F =] TT · F 1 -f F, (Z 1 is the channel width of a single or a double channel inductor, so in a plane, 45 ° to the horizontal plane), is in the melt, which is between the air In Fi g. 7 shows the same channel furnace as in FIG. 3 gap δ of an alternating current fed magnet (N, S) io, but with the difference that a force is generated below it. This power flux generated at right angles to the center leg pointing towards the hearth 19 is essentially a flux channel 25. Suitable switching phase with the secondary current / in the induction of the primary coil is created in the side legs and grooves. If one changes the flow B or the secondary part of the bottom part of the induction trough a current / erstrom / in the trough, the force F, 15 also changes, which is generated at the outlet of the bottom trough 25 and the and likewise one can change the direction of the middle limb an ordered magnetic field at right angles to the channel at B and / in relation to one another also influences the ordered magnetic field. One obtains development of F from downwards to upwards in the middle- here too, as already shown in detail earlier, change the legs of the channel (see FIGS. 3 and 4). The one force F of the size ZL, the upward or force F, can be made sufficiently large to be directed downwards by 40 and can be varied from 0 to a value to paint a flow in one direction in the double grooves. This achieves a valve effect in the middle leg 18, namely upwards, with which the outflow of the melt thus down in the two side legs 16 can be varied through the channel 25 or completely 17 or vice versa. Underbinaat can, and at the same time avoids local
Primärspulen 20, 21 gezeigt,· die entweder ein- oder Vorteilhaft kombiniert man das elektromagnetische zweiphasengespeist sind. Schaltet man die Spulen 20, Ventil mit einer automatisch wirkenden Ventilanord-λτλ uCS * niTiuri^rciscs ucrsii, uSu ΐπϊ i^vnuSiunrnress nung, ζ. υ. einem iCuCmviSatcicn oCuiCuCVcmii, ein elektrischer Strom / erhalten wird, der in einem einer Stoppstange mit automatischer Auslösung oder Moment in jedem der beiden Seitenschenkeln mit der 30 auch einem Reservestrom-Aggregat, die im Falle Größe / nach oben fließt und im Mittelschenkel mit eines Stromausfalles, der die Sperrwirkung des der Größe 2/ nach unten, wie es in Fig. 5 angedeutet elektromagnetischen Ventils aufhebt, den Ofen abist, so erhält man in diesem Fall eine Kraft wirkung dichtet.Primary coils 20, 21 are shown, which are fed either one or, advantageously, when the electromagnetic two-phase is combined. If you switch the coils 20, valve with an automatically acting valve arrangement λτλ uCS * niTiuri ^ rciscs ucrsii, uSu ΐπϊ i ^ vnuSiunrnress voltage, ζ. υ. an iCuCmviSatcicn oCuiCuCVcmii, an electric current / is obtained, which in one of a stop bar with automatic triggering or moment in each of the two side legs with the 30 also a reserve current unit, which in the case of size / flows upwards and in the middle leg with a power failure, which removes the locking effect of the size 2 / downward electromagnetic valve, as indicated in Fig. 5, abist the furnace, in this case a force seal is obtained.
der Größe Vl · F in Richtung des Bodenteils der Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die obenthe size Vl · F in the direction of the bottom part of the The invention is not limited to the above
von jedem Stromkreis zusammensetzt. da, wo die Forderung nach einem geregelten Abflußcomposed of each circuit. where there is a demand for a regulated drain
Claims (6)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE13158/68A SE324406B (en) | 1968-09-30 | 1968-09-30 | |
SE1315868 | 1968-09-30 | ||
SE851269 | 1969-06-16 | ||
SE08512/69A SE361525B (en) | 1969-06-16 | 1969-06-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1949053A1 DE1949053A1 (en) | 1970-09-17 |
DE1949053B2 DE1949053B2 (en) | 1972-11-09 |
DE1949053C true DE1949053C (en) | 1973-05-30 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2457656A1 (en) * | 1973-12-19 | 1975-07-03 | Asea Ab | ELECTROMAGNETIC VALVE |
DE102009035241B4 (en) * | 2008-08-07 | 2014-06-12 | Tmt Tapping-Measuring-Technology Gmbh | Methods and apparatus for controlling the flow rate and decelerating nonferromagnetic, electrically conductive liquids and melts |
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