SU1132371A2 - Submersible induction heater for metal melt - Google Patents

Submersible induction heater for metal melt Download PDF

Info

Publication number
SU1132371A2
SU1132371A2 SU833630902A SU3630902A SU1132371A2 SU 1132371 A2 SU1132371 A2 SU 1132371A2 SU 833630902 A SU833630902 A SU 833630902A SU 3630902 A SU3630902 A SU 3630902A SU 1132371 A2 SU1132371 A2 SU 1132371A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channel
metal melt
heater
sections
induction heater
Prior art date
Application number
SU833630902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Ивановна Майхрук
Владимир Иванович Шарамкин
Эдуард Васильевич Щербинин
Original Assignee
Винницкий политехнический институт
Институт Физики Ан Латвсср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винницкий политехнический институт, Институт Физики Ан Латвсср filed Critical Винницкий политехнический институт
Priority to SU833630902A priority Critical patent/SU1132371A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1132371A2 publication Critical patent/SU1132371A2/en

Links

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

ПОГРУЖНОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДГ1Я МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА по авт. св. № 1085023, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью увеличени  производительности нагревател , сквозной канал вьтолнен из чередующихс  сужающихс  и расшир ющихс  участков, причем стенки канала на участках, расшир ющихс  в сторону сквозного отверсти , вьтолнены из электропроводного материала. i С1 09 Ю S1SUBMERSIBLE INDUCTION HEATER FOR DG1I METAL MELT on avt. St. No. 1085023, which means that, in order to increase the performance of the heater, the through channel is made of alternating narrowing and widening sections, the channel walls of the areas extending in the direction of the through hole are made of electrically conductive material. i C1 09 Yu S1

Description

I Изобретение относитс  к нагревател м расплавов металлов и может быть использовано дл  обработки металлов , сплавов и флюсов в литейном машиностроительном и т.п. произволствах . По основному авт. св. № 1085023 известен погружной индукционный нагреватель дл  металлического расплава , содержащий.кожух из жаропрочного материала, в котором выполнен сквозной канал, охваченный заключенными в кожух симметрично двум  идентичными индукторами, выполненными в вид кольцевых магнитопроводов с охватывающими их тороидальными обмотками, соединенными -синфазно, а в кожухе по оси симметрии перпендикул рно каналу выполнено сквозное отверстиеL13 В этом ус-тройстве создаетс  устой чивое течение расплава через канал за счет дополнительного индуктора и сквозного отверсти . Однако количест во тепла, вьщел емого в сквозном канале, особенно в случа х нагревани  рйсплавов с высокой электропроводностью , зависит от длины сквозного канала, т.е. от габаритов нагревател  в целом, что ограничивает его производительность. Цель изобретени  - увеличение производительности нагревател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что погружной индукционный на греьатель дл  металлического расплава , содержащий кожух из жаропрочного материала, в котором выполнен сквозной канал, охваченный заключенными в кожух симметрично двум  идентичными индукторами, выполненными в виде кольцевых магнитопроводов с охватывающими их тороидальными обмотками , соединенными синфазно, а в кожухе по оси симметрии перпендикул рно каналу выполнено сквозное отверстие , сквозной канал выполнен из чере дующихс  сужающихс  и расшир ющихс  участков, причем стенки канала на участках, расшир ющихс  в сторону сквозного отверсти , вьшолнены из электропроводного материала. На чертеже показан погружной ин-. дукционный нагреватель, общий вид. (стрелками показано направление движени  металлического расплава). Погружной индукционный нагреватель содержит кольцевые магнитопроводы 1 и 2 с тороидальными обмот71 ками 3 и 4, подключенными к источнику переменного тока 5 синфазно. Магнитопроводы 1 и 2 с обмотками 3 и 4 помещены в выполненный из жаропрочного материала кожух 6 со сквозным каналом 7 по оси. В кожухе 6 выполнено соединенное со сквозным каналом 7 сквозное отверстие 8, расположенное между магнитопроводами 1 и 2. Сквозной канал 7 имеет расшир ющиес  и сужающиес  участки 9 и 10. Участки 10 сквозного канала 7, расшир ющиес  в сторону сквозного отверсти  б) выполнены со стенками из электропроводного материала 11. Устройство работает следующим образом . После того, как нагреватель помещаетс  в ванну с расплавом с пониженной температурой, обмотки 3 и 4 подключаютс  к источнику переменного тока 5 и начинаетс  нагрев расплава. В магнитопроводах 1 и 2 возбуждаютс  переменные магнитные потоки. Угол сдвига фаз этих магнитных потоков равен нулю. В результате токи, индуцируемые в сквозном отверстии 8,имеют противоположные направлени  и взаимно компенсируютс . Электромагнитные силы в сквозном отверстии 8 равны нулю. В результате наличи  на выходах сквозного канала 7 электромагнитных сил от взаимодействи  индуцируемого тока, неоднородно растекающегос  по расплаву, окружающему нагреватель, с собственным магнитным полем происходит всасывание металлического расплава через сквозное отверстие 8 и выход его по обо.им направлени м сквозного канала 7. Скорость течени  расплавленного металла определ етс  величиной электромагнитных сил на выходах сквозного канала 7 и электромагнитных сил в расшир ющихс  по ходу течени  участках 9 канала 7. При прохождении электрического тока по сквозному каналу 7 в сужающихс  и расшир ющихс  участках 9 и 10 кан-ала 7 возникают электровихревые течени , вызванные взаимодействием неоднородного растекающегос  на этих, участках 9 и 10 электрического тока с собственным магнитным полем. Электровихревые течени  формируют струи, направленные в стороны снижени  плотности тока. Однако на участках 10 с 3 электропроводными стенками 11 интенсивность этих струй значительно ниже чем на участках 9, что приводит к д полнительному увеличению скорости сквозного течени  через канал 7. Сни жение интенсивности струй на участках 10 с электропроводными стенками 11 объ сн етс  уменьшением на этих участках плотности тока и объемной электромагнитной силы в жидкости. Часть электрического тока, котора  благодар  скин-эффекту будет проходить ло электропроводной стенке 11, электромагнитного воздействи  на жидкость оказывать не будет, а джоулево тепло, выдел емое в стенке 11, будет передаватьс  текущей в канале 7 жидкости. Причем процесс теплопере дачи от стенки 11 тем эффективнее, чем вьше электропроводность жидкого расплава в сквозном канале 7. Как показали эксперименты на ртутных модел х, предлагаема  конст714 рукци  сквозного канала 7 с расшир ющимис  и сужающимис  участками 9 и 10 и электропроводными стенками 11 на участках 10 обеспечивает увеличение скорости течени  через сквозной канал 7 на 20% по сравнению с прототипом. Увеличение на 20% количества тепла сообщаемого расплаву в канале 7, обеспечиваетс  выбором материала и толщины электропроводной стенки 11, Кроме того, электро вихревое течение на участках 9 и 10 непосредственно в зоне нагревани . Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит возрастание скорости течени  за счет электромагнитных сил в участках сквозного канала и возрастание тепловыделени  за счет электропроводных стенок, поэтому производительность по сравнению с прототипом увеличиваетс  в 1,2 раза без изменени  габаритов нагревател  .I The invention relates to metal melt heaters and can be used to process metals, alloys, and fluxes in foundry engineering and the like. arbitrariness. According to the main author. St. No. 1085023 is known for an immersion immersion heater for a metal melt containing a shell made of heat-resistant material, in which a through channel is made, enclosed by two identical inductors encased in a housing symmetrically in the form of ring magnetic circuits with their surrounding toroidal windings connected in-phase, in the case a through-hole is made perpendicular to the channel along the axis of symmetry. the through-hole. However, the amount of heat consumed in the through channel, especially in the case of heating of alloy electrodes with high electrical conductivity, depends on the length of the through channel, i.e. from the dimensions of the heater as a whole, which limits its performance. The purpose of the invention is to increase the performance of the heater. The goal is achieved by the fact that the immersion submersible induction heater for a metal melt contains a casing of heat-resistant material, in which a through channel is made, enclosed in enclosures symmetrically with two identical inductors made in the form of ring magnetic circuits with toroidal windings surrounding them, connected in-phase, a through hole is made in the casing along the axis of symmetry perpendicular to the channel, the through channel is made of alternating narrowing and expanding sections, When in use, the channel wall in areas expandable in the direction of the through holes vsholneny of electrically conductive material. The drawing shows the immersion in-. duction heater, general view. (the arrows indicate the direction of movement of the metal melt). The submersible induction heater contains annular magnetic cores 1 and 2 with toroidal windings 3 and 4 connected to an alternating current source 5 in phase. The magnetic cores 1 and 2 with the windings 3 and 4 are placed in a housing 6 made of heat-resistant material with a through channel 7 along the axis. In the casing 6, a through hole 8 connected between the magnetic cores 1 and 2 is connected with the through channel 7. The through channel 7 has expanding and tapering sections 9 and 10. The sections 10 of the through channel 7 expanding towards the through hole b) are made with walls of electrically conductive material 11. The device operates as follows. After the heater is placed in the melt bath at a reduced temperature, the windings 3 and 4 are connected to an AC source 5 and the melt is heated. In magnetic circuits 1 and 2, alternating magnetic fluxes are excited. The phase angle of these magnetic fluxes is zero. As a result, the currents induced in the through-hole 8 have opposite directions and cancel each other out. Electromagnetic forces in the through hole 8 are zero. As a result of the presence at the outputs of the through channel 7 of electromagnetic forces from the interaction of the induced current, non-uniformly spreading on the melt surrounding the heater, with its own magnetic field, the metal melt is sucked through the through hole 8 and its output along both directions of the through channel 7. Flow velocity the molten metal is determined by the magnitude of the electromagnetic forces at the outlets of the through channel 7 and the electromagnetic forces in the downstream sections 9 of the channel 7. When passing electric current along the through channel 7 and a tapered expandable portions 9 and 10 kan-ala 7 arise elektrovihrevye flow caused by reaction of an inhomogeneous rastekayuschegos these, sections 9 and 10 of the electric current with its own magnetic field. Electro-eddy currents form jets directed in the direction of decreasing current density. However, in sections 10 with 3 electrically conductive walls 11, the intensity of these jets is significantly lower than in sections 9, which leads to an additional increase in the rate of through flow through channel 7. The decrease in intensity of jets in sections 10 with electrically conductive walls 11 is explained by a decrease in these areas current density and bulk electromagnetic force in a fluid. A part of the electric current, which due to the skin effect will pass through the electrically conductive wall 11, will not exert an electromagnetic effect on the fluid, and the Joule heat generated in the wall 11 will be transmitted by the fluid flowing in the channel 7. Moreover, the process of heat supply from wall 11 is more effective than the higher electrical conductivity of the liquid melt in the through channel 7. Experiments on mercury models have shown that the proposed 714 manual through channel 7 with expanding and tapering sections 9 and 10 and electrically conductive walls 11 in sections 10 provides an increase in the rate of flow through the through channel 7 by 20% compared with the prototype. An increase of 20% in the amount of heat reported to the melt in channel 7 is ensured by the choice of material and thickness of the electrically conductive wall 11, In addition, the electrical vortex flow in sections 9 and 10 directly in the heating zone. Thus, in the proposed device, an increase in the flow rate due to electromagnetic forces in the sections of the through channel and an increase in heat generation due to electrically conductive walls, therefore, the productivity compared to the prototype increases 1.2 times without changing the dimensions of the heater.

Claims (1)

ПОГРУЖНОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА по авт. св. № 1085023, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности нагревателя, сквозной канал выполнен из чередующихся сужающихся и расширяющихся участков, причем стенки канала на участках, расширяющихся в сторону сквозного отверстия, выполнены из электропроводного материала.SUBMERSIBLE INDUCTION HEATER FOR METAL MELT by author. St. No. 1085023, characterized in that, in order to increase the productivity of the heater, the through channel is made of alternating tapering and expanding sections, and the channel walls in sections expanding towards the through hole are made of electrically conductive material. 1 1323711 132371
SU833630902A 1983-08-10 1983-08-10 Submersible induction heater for metal melt SU1132371A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833630902A SU1132371A2 (en) 1983-08-10 1983-08-10 Submersible induction heater for metal melt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833630902A SU1132371A2 (en) 1983-08-10 1983-08-10 Submersible induction heater for metal melt

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1085023A Addition SU269867A1 (en) DEVICE FOR CONTINUOUS AUTOMATIC SLUDGE SELECTION AT GAS DRIVE WELLS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1132371A2 true SU1132371A2 (en) 1984-12-30

Family

ID=21077658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833630902A SU1132371A2 (en) 1983-08-10 1983-08-10 Submersible induction heater for metal melt

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1132371A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР К 1085023, кл. Н 05 В 6/10, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES8306951A1 (en) Apparatus for heating a liquid or gaseous medium.
JP2641140B2 (en) Method for melting scrap iron and electric furnace for carrying out the method
BG60656B1 (en) Device for fluid heating
US2536859A (en) Method and device for pumping molten metals
JPH07115141B2 (en) Electromagnetic metering method for molten metal
SU1132371A2 (en) Submersible induction heater for metal melt
DE69315770D1 (en) Electromagnetic induction heater
Sagardia et al. Electromagnetic levitation melting of large conduction loads
CN102927816A (en) Induction heating furnace
Yue et al. Magnetohydrodynamic calculation on double-loop channel induction tundish
Lanin Sizing up the efficiency of induction heating systems for soldering electronic modules
JPS60213352A (en) Electromagnetic stirring pump of liquid metal
SU1072291A2 (en) Dip-type induction heater for heating metal melt
SU1236620A2 (en) Submersible induction heater for melted metal
SU1117864A1 (en) Submersible induction heater for heating metal melt
SU1233305A2 (en) Submersible induction heater for metal melt
US4611338A (en) Channel induction furnaces
SU1085023A1 (en) Immersion induction heater for metal melt
US3586750A (en) Auto transformer silver boat
SU1125786A1 (en) Submerged-resistor induction furnace
JP2868383B2 (en) AC application method for flow control of molten metal by induced electromagnetic force
SE7613622L (en) PROCEDURE FOR MELTING METAL IN A GUTTER INDUCTION OVEN
US4435820A (en) Channel induction furnaces
JP2002252073A (en) Power-saving method of electric heater
KR200208038Y1 (en) INDUCTION HEATING & iron system