FR2674013A1 - Methods and devices intended for the control of axial flows and of heat transfers in channel induction furnaces - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDES ET DISPOSITIFS DESTINES AU CONTROLE
DES ECOULEMENTS AXIAUX ET DES TRANSFERTS DE CHALEUR
DANS LES FOURS A INDUCTION A CANAUX
La présente invention est relative au contrôle des écoulements axiaux et des transferts de chaleur dans les fours à induction à canaux. Ces transferts de chaleur et de masse sont modifiés à volonté par l'adjonction de bobines inductrices additionnelles sur le noyau primaire, dont le rôle est de réduire l'importance des fuites magnétiques. I1 en résulte un affaiblissement de l'intensité des écoulements et une accélération des écoulements axiaux dans les canaux du four à canal.METHODS AND DEVICES FOR CONTROL
AXIAL FLOWS AND HEAT TRANSFERS
IN CHANNEL INDUCTION OVENS
The present invention relates to the control of axial flows and heat transfers in channel induction furnaces. These heat and mass transfers are modified at will by the addition of additional field coils on the primary core, the role of which is to reduce the extent of magnetic leaks. This results in a weakening of the intensity of the flows and an acceleration of the axial flows in the channels of the channel furnace.
Les fours à induction à canaux sont employés pour la fusion et le maintien à l'état liquide de très nombreux métaux et alliages. Au point de vue électrique, ces fours peuvent être considérés comme des transformateurs et constituent un exemple typique de procédés fondés sur les lois de l'induction. L'action d'un champ électromagnétique d'induction dans un creuset se résume à un effet thermique (fusion, suivie par le maintien à l'état liquide) provoquée par la dissipation de chaleur par effet Joule, et à des phénomènes magnétohydrodynamiques (mouvement du bain) causés par la partie rotationnelle des forces de
Laplace.Channel induction furnaces are used for melting and maintaining in the liquid state of many metals and alloys. From an electrical point of view, these ovens can be considered as transformers and constitute a typical example of processes based on the laws of induction. The action of an electromagnetic field of induction in a crucible comes down to a thermal effect (fusion, followed by the maintenance in the liquid state) caused by the dissipation of heat by Joule effect, and to magnetohydrodynamic phenomena (movement of the bath) caused by the rotational part of the forces of
The place.
Le four à canal consiste essentiellement en un circuit primaire, constitué par un noyau de fer fermé autour duquel sont enroulées deux bobines inductrices, parcourues par un courant électrique variable, de fréquence N. Le circuit secondaire (induit) est constitué par deux anneaux de métal fondu, courtscircuités et possédant un canal central commun. Ce dispositif a été conçu pour atteindre de très hautes performances dans le domaine de la fusion. A titre d'exemple, une unité composée de six inducteurs développant une puissance totale de 9 000 kW a une capacité de charge dépassant 50 tonnes d'aluminium, avec un régime de fusion de l'ordre de 15 tonnes par heure. The channel furnace essentially consists of a primary circuit, consisting of a closed iron core around which two inductor coils are wound, traversed by a variable electric current, of frequency N. The secondary (armature) circuit consists of two metal rings melted, short-circuited and having a common central channel. This device was designed to achieve very high performance in the field of fusion. For example, a unit composed of six inductors developing a total power of 9,000 kW has a load capacity exceeding 50 tonnes of aluminum, with a melting regime of around 15 tonnes per hour.
Le rendement électrique global de ce procédé (75 %) est supérieur à celui du four à induction à creuset (55 %) . Cet avantage est dû à deux principales raisons
- le champ magnétique est canalisé par un empilement de tôles magnétiques très perméables; il en résulte que Ie flux de fuite et, donc, les pertes d'énergie électrique correspondantes, dues à l'effet Joule dans les matériaux conducteurs environnants, sont très nettement atténuées;
- l'épaisseur de l'isolation thermique entourant le bassin principal est importante, car la pénétration du champ magnétique dans le coeur du bain n'est pas requise dans ce cas ; en conséquence, les pertes de chaleur sont fortement réduites.The overall electrical efficiency of this process (75%) is higher than that of the crucible induction furnace (55%). This advantage is due to two main reasons
- the magnetic field is channeled by a stack of highly permeable magnetic sheets; it follows that the leakage flow and, therefore, the corresponding losses of electrical energy, due to the Joule effect in the surrounding conductive materials, are very clearly attenuated;
- the thickness of the thermal insulation surrounding the main pool is important, because the penetration of the magnetic field into the heart of the bath is not required in this case; as a result, heat losses are greatly reduced.
Par ailleurs, le brassage électrique favorise le dégazage ainsi qu'une homogénéisation convenable du bain. De plus, en raison de l'absence de contact direct avec le bain, les pertes au feu, ainsi que la formation d'oxydes, sont significativement minimisées par rapport aux fours à flammes fonctionnant au fuel, ou au gaz naturel. Enfin, les principaux pays du monde occidental sont actuellement caractérisés par une surproduction d'énergie nucléaire ou même, parfois, hydroélectrique, et il en résulte que les producteurs de métaux ferreux et non-ferreux profitent souvent de tarifs préférentiels. Furthermore, the electrical stirring promotes degassing as well as suitable homogenization of the bath. In addition, due to the absence of direct contact with the bath, the losses to fire, as well as the formation of oxides, are significantly minimized compared to flame ovens operating with fuel oil, or natural gas. Finally, the main countries of the Western world are currently characterized by an overproduction of nuclear or even, sometimes, hydroelectric energy, and the result is that producers of ferrous and non-ferrous metals often benefit from preferential tariffs.
Cependant, lorsque les inducteurs des fours à canaux ont une puissance inférieure à 400 kW, les canaux ont une tendance à s'obstruer et il devient absolument nécessaire de les déboucher à la barre. Cette opération, au cours de laquelle le four peut être endommagé, se traduit par une perte de temps et, donc, de productivité. However, when the inductors of the channel furnaces have a power of less than 400 kW, the channels have a tendency to clog and it becomes absolutely necessary to unclog them at the bar. This operation, during which the oven can be damaged, results in a loss of time and, therefore, of productivity.
Au contraire, lorsque la puissance de l'inducteur atteint 1000 kW, la présence de tourbillons horizontaux très intenses où les vitesses du métal liquide peuvent dépasser 5 m.s-1 et dans certains cas, d'un probable phénomène de cavitation, provoque une érosion rapide des canaux et peut raccourcir spectaculairement la durée de vie des inducteurs. Dans des situations extrêmes, un canal peut être perforé et le métal fondu peut entrer en contact avec les bobines primaires refroidies par eau, constituant ainsi un sérieux danger d'explosion. On the contrary, when the power of the inductor reaches 1000 kW, the presence of very intense horizontal vortices where the velocities of the liquid metal can exceed 5 ms-1 and in some cases, of a probable phenomenon of cavitation, causes rapid erosion. channels and can dramatically shorten the life of the inductors. In extreme situations, a channel may be punctured and the molten metal may come into contact with the primary water-cooled coils, thus constituting a serious danger of explosion.
Ces désavantages sont encore amplifiés par le fait que le débit des écoulements axiaux est faible (les vitesses sont de l'ordre de 10 cm sl) et ne favorise pas efficacement les transferts convectifs de chaleur et de masse entre les canaux et le bassin principal; il en résulte une surchauffe du métal fondu dans les canaux, qui active les processus physico-chimiques entre le pisé et l'alliage et contribue à la dégradation du revêtement réfractaire. These disadvantages are further amplified by the fact that the flow of the axial flows is low (the speeds are of the order of 10 cm sl) and does not effectively promote convective heat and mass transfers between the channels and the main basin; this results in overheating of the molten metal in the channels, which activates the physicochemical processes between the rammed earth and the alloy and contributes to the degradation of the refractory lining.
Ces phénomènes s'interprêtent par le raisonnement développé dans les quatre paragraphes qui suivent. These phenomena are interpreted by the reasoning developed in the following four paragraphs.
Dans le four à canal classique, les deux bobines entourant le circuit magnétique sont respectivement disposées sur le tronçon de noyau situé entre le canal latéral gauche et le canal central, d'une part, et entre le tronçon de noyau situé entre le canal central et le canal latéral droit, d'autre part. In the conventional channel furnace, the two coils surrounding the magnetic circuit are respectively arranged on the core section located between the left lateral channel and the central channel, on the one hand, and between the core section located between the central channel and the right lateral channel, on the other hand.
Dans le cas des deux canaux latéraux, les fuites magnétiques émanant des bobinages et du noyau de fer s'ajoutent au champ magnétique créé par le courant électrique secondaire dans la zone la plus proche de l'inducteur, tandis qu'elles se retranchent dans la zone la plus éloignée ; la symétrie axiale du champ magnétique créée par le courant secondaire est alors rompue. En conséquence, l'effet de pincement des forces électromagnétiques ne correspond plus au "pinch effect" classique, caractérisé par des forces électromagnétiques centripètes à symétrie axiale; il en résulte que deux tourbillons transversaux, caractérisés par une intense circulation de métal fondu, prennent naissance dans les sections droites des canaux latéraux. In the case of the two lateral channels, the magnetic leaks emanating from the windings and the iron core are added to the magnetic field created by the secondary electric current in the area closest to the inductor, while they are entrenched in the most distant area; the axial symmetry of the magnetic field created by the secondary current is then broken. Consequently, the pinching effect of the electromagnetic forces no longer corresponds to the classic "pinch effect", characterized by centripetal electromagnetic forces with axial symmetry; it follows that two transverse vortices, characterized by an intense circulation of molten metal, arise in the cross sections of the lateral channels.
Dans le cas du canal central, les fuites magnétiques s'ajoutent, dans la zone de la paroi et dans la direction parallèle aux axes des bobines inductrices, au champ magnétique créé par le courant secondaire ; il en résulte l'apparition de quatre tourbillons transversaux dans la section droite de ce canal, qui sont encore caractérisés par des mouvements intenses de métal fondu. In the case of the central channel, magnetic leaks are added, in the area of the wall and in the direction parallel to the axes of the field coils, to the magnetic field created by the secondary current; this results in the appearance of four transverse vortices in the cross section of this channel, which are still characterized by intense movements of molten metal.
A ces écoulements transversaux correspondent des pressions hydrodynamiques qui, exprimées en hauteur d'aluminium par exemple, peuvent largement dépasser deux mètres dans les fours de grande puissance (au dessus de 1000 kW) et qui ont tendance à réduire considérablement le débit des écoulements verticaux (ou axiaux) dans les canaux. La situation est en effet, ici, très analogue à celIe que l'on rencontre dans un certain type de valve électromagnétique destinée au contrôle des écoulements de métaux fondus par un orifice. Dans ce dispositif, un champ magnétique tournant crée des mouvements rotatifs de métal liquide; le débit à travers l'orifice est d'autant plus faible que la vitesse de rotation du métal liquide est plus élevée, car ces écoulements entraînent l'apparition de fortes pressions hydrodynamiques, qui freinent les écoulements axiaux verticaux. To these transverse flows correspond hydrodynamic pressures which, expressed in height of aluminum for example, can largely exceed two meters in high power furnaces (above 1000 kW) and which tend to considerably reduce the flow rate of vertical flows ( or axial) in the channels. The situation is indeed here very similar to that encountered in a certain type of electromagnetic valve intended for controlling the flow of molten metals through an orifice. In this device, a rotating magnetic field creates rotary movements of liquid metal; the flow through the orifice is lower the higher the speed of rotation of the liquid metal, because these flows cause the appearance of strong hydrodynamic pressures, which slow down the axial axial flows.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients énumérés ci-dessus, par l'augmentation du débit des écoulement axiaux, de manière à améliorer les transferts de chaleur et de masse entre les canaux et le bassin principal et à réduire l'érosion des matériaux réfractaires dans les canaux ainsi que, dans certains cas, atténuer significativement le phénomène d'obstruction. The present invention aims to remedy the drawbacks listed above, by increasing the flow rate of the axial flows, so as to improve the heat and mass transfers between the channels and the main tank and to reduce the erosion of refractory materials. in the canals as well as, in some cases, significantly mitigate the obstruction phenomenon.
L'invention consiste à réduire les fuites magnétiques par l'adjonction d'enroulements primaires inducteurs additionnels, comportant chacun n', enroulements, bobinés sur les deux portions du circuit magnétique qui sont parallèles au plan de symétrie vertical, commun au canal central et aux deux canaux latéraux. Les fuites magnétiques émanant du noyau de fer et des bobinages primaires sont considérablement atténuées, tandis que le facteur de puissance du four (cos 4 > ) est amélioré, lorsque l'enroulement primaire est régulièrement réparti sur tout le périmètre du noyau ferromagnétique, ou lorsqu'une bobine est enroulée sur chacun des côtés du noyau ferromagnétique rectangulaire. Il en résulte que les écoulements transversaux sont nettement amortis, tandis que les écoulements axiaux sont accélérés.Les quatre bobines peuvent être connectées au réseau, ou à une source de courant alternatif, au moyen de montages série, parallèle ou mixte ; elles peuvent être également excitées, soit séparément, soit par couple. Par ailleurs n'1 peut être égal, supérieur ou inférieur à n1. The invention consists in reducing magnetic leaks by adding additional inductive primary windings, each comprising n ', windings, wound on the two portions of the magnetic circuit which are parallel to the vertical plane of symmetry, common to the central channel and to two side channels. Magnetic leaks from the iron core and primary windings are considerably reduced, while the power factor of the furnace (cos 4>) is improved, when the primary winding is regularly distributed over the entire perimeter of the ferromagnetic core, or when 'a coil is wound on each side of the rectangular ferromagnetic core. As a result, the transverse flows are clearly damped, while the axial flows are accelerated. The four coils can be connected to the network, or to an alternating current source, by means of series, parallel or mixed circuits; they can also be excited, either separately or in pairs. Furthermore, n1 can be equal, greater or less than n1.
Le dispositif selon l'invention présente de multiples avantages:
- il est de conception simple et fiable,
- il agit sans contact avec le bain et donc sans risque de pollution du métal liquide;
- son utilisation ne se traduit pas par une dépense supplémentaire d'énergie électrique et n'affecte donc pas le rendement énergétique du four;
- le facteur de puissance (cos @ du four électrique est amélioré;
- la dissymétrie des composantes horizontales du champ magnétique, par rapport à l'axe de révolution vertical des canaux est très fortement atténuée;;
- l'intensité des mouvements de métal liquide peut être modulée avec souplesse dans un large intervalle de vitesse par variation, soit de l'intensité du courant électrique rl parcourant les 2 n'l enroulements additionnels excités séparément, soit du nombre 2 n'1 d'enroulements lorsqu'ils sont montés en série avec les enroulements 2nul, soit du rapport n1/n'l;
- les transferts thermiques entre les canaux et le bain principal sont améliorés, ce qui se traduit par une diminution de l'érosion, ou de l'obstruction, des matériaux réfractaires constituant les parois des canaux;;
- en raison de la diminution de la surchauffe du métal fondu dans les canaux, les processus physico-chimiques entre le pisé et l'alliage, qui contribuent à la dégradation du revêtement réfractaire, sont considérablement affaiblis.The device according to the invention has multiple advantages:
- it is simple and reliable in design,
- It acts without contact with the bath and therefore without risk of pollution of the liquid metal;
- its use does not result in an additional expenditure of electrical energy and therefore does not affect the energy efficiency of the oven;
- the power factor (cos @ of the electric oven is improved;
- the asymmetry of the horizontal components of the magnetic field, compared to the vertical axis of revolution of the channels is very greatly attenuated;
- the intensity of the movements of liquid metal can be flexibly modulated over a wide speed range by variation, either of the intensity of the electric current rl flowing through the 2 n'l additional windings excited separately, or by the number 2 n'1 of windings when they are connected in series with the windings 2nul, that is to say of the ratio n1 / n'l;
- The heat transfers between the channels and the main bath are improved, which results in a reduction in erosion, or obstruction, of the refractory materials constituting the walls of the channels;
- due to the reduction in the overheating of the molten metal in the channels, the physicochemical processes between the rammed earth and the alloy, which contribute to the degradation of the refractory lining, are considerably weakened.
Cependant, l'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins qui accompagnent la présente demande et qui représentent, sans caractère limitatif, des exemples de réalisations et de mise en oeuvre de dispositifs selon l'invention. However, the invention will be better understood with the aid of the drawings which accompany the present application and which represent, without being limiting, examples of embodiments and implementation of devices according to the invention.
La figure 1 représente schématiquement un four à canal conventionnel, muni de deux bobines inductrices, parcourues par un courant primaire I1 (1), et entourant le noyau ferromagnétique (2). Elle met en évidence le revêtement réfractaire (3) contenant le métal fondu (4) parcouru par les courants électriques secondaires 12 (5). FIG. 1 schematically represents a conventional channel oven, provided with two inductor coils, traversed by a primary current I1 (1), and surrounding the ferromagnetic core (2). It highlights the refractory lining (3) containing the molten metal (4) traversed by the secondary electric currents 12 (5).
La figure 2 représente schématiquement, dans le plan horizontal, de symétrie du noyau ferromagnétique et à un instant donné, la direction des lignes de courants électriques primaires (6) et secondaires (7), les lignes de champs magnétiques de fuite (8) ainsi que la distribution du champ magnétique créée par les courants 11 (9) et 12 (10); elle correspond au cas du four à canal conventionnel, muni de deux bobines inductrices. FIG. 2 schematically represents, in the horizontal plane, of symmetry of the ferromagnetic core and at a given instant, the direction of the primary (6) and secondary (7) electric current lines, the lines of magnetic leakage fields (8) as well that the distribution of the magnetic field created by the currents 11 (9) and 12 (10); it corresponds to the case of the conventional channel oven, provided with two inductor coils.
La figure 3 représente schématiquement la distribution des composantes horizontales du champ magnétique dans une section d'un des deux canaux latéraux. Elle met en évidence l'effet de dissymétrie que l'on interprète facilement par examen de la figure 2, et correspond au cas du four à canal conventionnel, muni de deux bobines inductrices. FIG. 3 schematically represents the distribution of the horizontal components of the magnetic field in a section of one of the two lateral channels. It highlights the dissymmetry effect which is easily interpreted by examining FIG. 2, and corresponds to the case of the conventional channel oven, provided with two inductor coils.
La figure 4 représente schématiquement la distribution des composantes horizontales du champ magnétique dans une section du canal central. Elle met en évidence l'effet de dissymétrie que l'on interprète facilement par examen de la figure 2, et correspond au cas du four à canal conventionnel, muni de deux bobines inductrices. FIG. 4 schematically represents the distribution of the horizontal components of the magnetic field in a section of the central channel. It highlights the dissymmetry effect which is easily interpreted by examining FIG. 2, and corresponds to the case of the conventional channel oven, provided with two inductor coils.
La figure 5 représente schématiquement la distribution des composantes horizontales des forces électromagnétiques dans une section d'un des canaux latéraux. L'allure dissymétrique de cette topographie provient de la distribution du champ magnétique présentée sur la figure 3 Cette figure correspond au cas du four à canal conventionnel, muni de deux bobines inductrices. FIG. 5 schematically represents the distribution of the horizontal components of the electromagnetic forces in a section of one of the lateral channels. The asymmetrical shape of this topography comes from the distribution of the magnetic field presented in Figure 3 This figure corresponds to the case of the conventional channel oven, equipped with two field coils.
La figure 6 représente schématiquement la distribution des composantes horizontales des forces électromagnétiques dans une section du canal central. FIG. 6 schematically represents the distribution of the horizontal components of the electromagnetic forces in a section of the central channel.
L'allure dissymétrique de cette topographie provient de la distribution du champ magnétique présenté sur la figure 4. Cette figure correspond au cas du four à canal conventionnel, muni de deux bobines inductrices.The asymmetrical shape of this topography comes from the distribution of the magnetic field presented in Figure 4. This figure corresponds to the case of the conventional channel oven, equipped with two field coils.
La figure 7 représente schématiquement une coupe horizontale d'un des dispositifs selon l'invention. A titre d'exemple, les deux bobines additionnelles (11) sont ici montées en série avec les deux bobines traditionnelles (12). FIG. 7 schematically represents a horizontal section of one of the devices according to the invention. By way of example, the two additional coils (11) are here mounted in series with the two traditional coils (12).
L'affaiblissement des fuites magnétiques (13) est encore mis, schématiquement, en évidence sur cette figure, qui montre également la direction des courants Iî (14) et 12 (15) , à un instant donné, ainsi que l'orientation des champs magnétiques créés respectivement par Il (16) et I2 (17).The weakening of the magnetic leaks (13) is again highlighted, schematically, in this figure, which also shows the direction of the currents Iî (14) and 12 (15), at a given instant, as well as the orientation of the fields. magnetic created respectively by Il (16) and I2 (17).
La figure 8 représente schématiquement une coupe horizontale d'un des dispositifs selon l'invention, où les bobines inductrices additionnelles (18) et conventionnelles (19) sont respectivement excitées séparément et parcourues par des courants Il (20) et "i (21). FIG. 8 schematically represents a horizontal section of one of the devices according to the invention, where the additional inductors (18) and conventional inductors (19) are respectively excited separately and traversed by currents Il (20) and "i (21) .
L'invention peut être illustrée à l'aide de l'exemple, non limitatif, qui suit. The invention can be illustrated with the aid of the nonlimiting example which follows.
Une expérience a été réalisée sur un modèle physique de four à canal, contenant 420 kg de mercure. cette maquette comprenait un bassin parallélépipèdique principal surmontant trois canaux verticaux de 315 mm de hauteur et dont les diamètres étaient de 60 et 80 mm, respectivement pour les branches latérales et centrale. Ces trois canaux étaient connectés à un canal horizontal inférieur de 92 mm de diamètre et de 720 mm de longueur. Le noyau ferromagnétique de section rectangulaire (130 x 100 mm) était constitué par l'empilement de tôles à cristaux orientés. An experiment was carried out on a physical model of channel furnace, containing 420 kg of mercury. this model included a main parallelepipedic basin surmounting three vertical channels of 315 mm in height and whose diameters were 60 and 80 mm, respectively for the lateral and central branches. These three channels were connected to a lower horizontal channel 92 mm in diameter and 720 mm in length. The ferromagnetic core of rectangular section (130 x 100 mm) was formed by the stacking of oriented crystal sheets.
Ce noyau pouvait être magnétisé par deux bobines primaires traditionnelles, constituées chacune par 250 tours d'un fil de 4,55 mm de diamètre, enroulé sur les deux portions du circuit magnétique perpendiculaire au plan vertical de symétrie commun aux troix canaux verticaux. Ce noyau pouvait également être magnétisé par deux bobines additionnelles, constituées chacune par 91 tours d'un fil de 4.55 mm de diamètre, enroulé sur les deux portions restantes du circuit magnétique, parallèles au plan vertical de symétrie commun aux trois canaux verticaux. Les mesures de vitesses moyennes axiales dans les sections droites des canaux verticaux ont été réalisées à l'aide de trois débitmètres électromagnétiques, préalablement étalonnés et positionnés à mi-hauteur de ces branches. This core could be magnetized by two traditional primary coils, each consisting of 250 turns of a 4.55 mm diameter wire, wound on the two portions of the magnetic circuit perpendicular to the vertical plane of symmetry common to the three vertical channels. This core could also be magnetized by two additional coils, each consisting of 91 turns of a 4.55 mm diameter wire, wound on the two remaining portions of the magnetic circuit, parallel to the vertical plane of symmetry common to the three vertical channels. The measurements of average axial velocities in the cross sections of the vertical channels were carried out using three electromagnetic flowmeters, previously calibrated and positioned halfway up these branches.
Les mesures de vitesses ont été réalisées lorsque les bobines conventionnelles, aux nombre de deux, étaient excitées exclusivement, d'une part, et lorsque les bobines conventionnelles et traditionnelles (quatre bobines) étaient simultanément excitées, d'autre part. The speed measurements were carried out when the conventional coils, two in number, were excited exclusively, on the one hand, and when the conventional and traditional coils (four coils) were simultaneously excited, on the other hand.
La figure 9 présente le résultat d'expériences montrant l'évolution des vitesses moyennes dans un canal latéral (quadrant supérieur) et dans le canal central (quadrant inférieur), en fonction de la racine carrée de la puissance consommée par le four. Les essais ont été d'abord réalisés en présence des inducteurs traditionnels seuls et, ensuite, en la présence simultanée des inducteurs traditionnels et additionnels correspondant au dispositif selon l'invention; dans ce dernier cas, les bobines étaient montées en série et connectées de manière à produire des flux magnétiques en phase dans le noyau ferromagnétique. Figure 9 presents the result of experiments showing the evolution of average speeds in a lateral channel (upper quadrant) and in the central channel (lower quadrant), as a function of the square root of the power consumed by the oven. The tests were first carried out in the presence of the traditional inductors alone and, then, in the simultaneous presence of the traditional and additional inductors corresponding to the device according to the invention; in the latter case, the coils were connected in series and connected so as to produce magnetic fluxes in phase in the ferromagnetic core.
L'examen de la figure 9 montre, qu a puissance constante, les vitesses moyennes axiales et, donc, les débits axiaux dans les canaux verticaux, sont multipliés par un facteur compris entre 4 et 5, lorsque l'on utilise le dispositif selon l'invention ; c'est à dire lorsque l'excitation du noyau ferromagnétique est obtenue au moyen de quatre inducteurs (deux inducteurs traditionnels et deux inducteurs additionnels). Enfin, il a été aussi vérifié que le facteur de puissance (cos ) passe de 0,91 à 0,97, lorsque l'on passe du système d'inducteurs primaires traditionnels aux systèmes d'inducteurs primaires selon l'invention, c'est-à-dire avec inducteurs additionnels.The examination of FIG. 9 shows that, at constant power, the average axial velocities and, therefore, the axial flow rates in the vertical channels, are multiplied by a factor of between 4 and 5, when the device according to l invention; that is to say when the excitation of the ferromagnetic core is obtained by means of four inductors (two traditional inductors and two additional inductors). Finally, it has also been verified that the power factor (cos) goes from 0.91 to 0.97, when we go from the traditional primary inductor system to the primary inductor systems according to the invention, it that is to say with additional inductors.
Le dispositif selon l'invention trouve son application dans tous les cas où on veut augmenter les transferts de chaleur et de masse dans les branches des fours à canaux, ainsi que la longévité des revêtements réfractaires constituant les parois des canaux; il trouve aussi son application lorsqu'on désire améliorer le facteur de puissance (cos # de l'installation. The device according to the invention finds its application in all cases where it is desired to increase the heat and mass transfers in the branches of channel ovens, as well as the longevity of the refractory linings constituting the walls of the channels; it also finds its application when one wishes to improve the power factor (cos # of the installation.
Claims (10)
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|---|---|---|---|
| FR9103414A FR2674013A1 (en) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Methods and devices intended for the control of axial flows and of heat transfers in channel induction furnaces |
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| FR2674013A1 true FR2674013A1 (en) | 1992-09-18 |
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ID=9410960
Family Applications (1)
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| FR9103414A Withdrawn FR2674013A1 (en) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Methods and devices intended for the control of axial flows and of heat transfers in channel induction furnaces |
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