SU743144A1

SU743144A1 - Электромагнитное устройство дл управлени расходом жидких металлов

Info

Publication number: SU743144A1
Application number: SU711634069A
Authority: SU
Inventors: Юрий Моисеевич Гельфгат; Исаак Мейлихович Толмач
Original assignee: Институт Физики Латвийской Сср; Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им. Г.М.Кржижановского
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1980-06-25

Description

Изобретение относится к устройствам для управления расходом жидких? металлов и может быть использовано в металлургии и ядерной технике. г

Известно устройство для регулиро- . вания расхода жидких металлов, в котором проточный тракт, выполненный из неэлектропроводного материала, расположен между полюсами магнитной системы и снабжен вдоль оси рядохм расширений в виде кольцевых круглых проточек [1]. При течении жидкого металла в областях расширений образуются застойные зоны, по которым замыкаются индуцированные в потоке 15 жидкости электрические токи. Благодаря малому электросопротивлению указанных областей токи в ядре течения достигают значительной величины и обуславливают появление существен- 20 ной электромагнитной силы тормозящей поток жидкого металла.

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон регули- 25 рования, позволяющий в реальных условиях снизить первоначальный расход расплава не более чем в два-три раза. Причем регулирование расхода возможно только в сторону его уменьшения. 39

Известно также электромагнитное устройство для управления расходом жидкого металла, содержащее металлопровод из неэлектропроводного материала с полостями в виде сдвинутых относительно друг друга противолежащих цилиндров или плоских параллелепипедов, магнитной системы, создающей локальное магнитное поле, и размещенных на входе и выходе металлопровода электродов, подключенных к внешнему источнику электроэнергии[2].

Основными недостатками этого устройства являются малая эффективность действия и сложность создания локального магнитногр поля.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства .

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном устройстве для управления расходом жидких металлов полости металлопровода выполнены по всему периоду в виде наклоненных к оси канала проточек, глубина которых составляет не менее одной трети, а ширина — не более половины гидравлического диаметра проходного сечения. металлопровода.

Ηά чертеже показана конструктивная схема предлагаемого устройства с раздаточной и приемной емкостями.

Металлопровод 1 с наклоненными кольцевыми проточками 2, плоскость которых образует острый угол с осью металлопровода, соединен с раздаточной емкостью 3, в которой находится расплавленный металл, и направлен в приемную емкость 4. Электроды 5 введены в контакт с жидким металлом на входе и выходе металлопровода и к ним подключен источник электроэнергии б. С помощью полюсных наконечников 7 системы возбуждения в металлопроводе создается поперечное магнитное поле,

Благодаря наличию наклонных кольцевых проточек протекающий в жидком металле электрический ток имеет по отношению к оси металлопровода продольную и поперечную компоненты. При этом вектор магнитной'индукции направлен перпендикулярно к вектору поперечной компоненты плотности тока, в результате чего в металле возникают продольные силы, направление которых может быть изменено на противоположное изменением направления вектора индукции или полярности источника электроэнергии.

Кроме того, взаимодействие продольной компоненты тока с полем приводит к появлению в металлопроводе с кольцевыми проточками поперечной электромагнитной силы, обусловливающей возникновение в нем циркуляционных течений в поперечном к основному потоку направлении. Указанные циркуляционные течения оказывают сильное тормозящее действие на основной поток металла и дополнительно повьвиают в 2-3 раза эффективность действия устройства в стопорном режиме.

Целесообразно глубину проточек в металлопроводе выполнять не менее одной трети, а ширину проточек — не более половины диаметра проходного сечения металлопровода.

Регулирование расхода можно вести как изменением величины магнитной индукции, так и величины прикладываемого напряжения.

Форма канала может быть любой.

Благодаря наличию наклонных проточек удается уменьшать расход в 20 раз.

Claims

Не чертеже показана конструктивна схема предлагаемого устройства с раздаточной и приемной емкост ми. Металлопровод 1 с наклоненными кольцевыми проточками 2, плоскость которых образует острый угол с осью металлопровода, соединен с раздаточной емкостью 3, в которой находитс расплавленный металл, и направлен в приемную емкость 4. Электроды 5 введены в контакт с жидким металлом на входе и выходе металлопровода и к ним подключен источник электроэнергии б. С помощью полюсных наконечников 7 сис темы возбуждени в металлопроводе создаетс поперечное магнитное поле, Благодар наличию наклонных кольце вых проточек протекающий в жидком металле электрический ток имеет по отно шению к оси металлопровода продольную и поперечную компоненты. При этом век тор магнитной индукции направлен пер пендикул рно к вектору поперечной компоненты плотности тока, в результате чего в металле возникают продоль ные силы, направление которых может быть изменено на противоположное изменением направлени вектора индукци или пол рности источника электроэнер гии. Кроме того, взаимодействие продольной компоненты тока с полем приводит к по влению в металлопроводе с кольцевыми проточками поперечной электромагнитной силы, обусловливающей возникновение в нем циркул ционных течений в поперечном к основному потоку направлении. Указанные циркул ционные течени оказьшают сильное тормоз щее действие на основной поток металла и дополнительно -повьииают в 2-3 раза эффективность действи устройства в стопорном режиме. Целесообразно глубину проточек в металлопроводе выполн ть не менее одной трети, а ширину проточек - не более половины диаметра проходного сечени металлопровода. Регулирование расхода можно вести как изменением величины магнитной индукции, так и величины прикладываемого напр жени . Форма кансша может быть любой. Благодар наличию наклонных проточек удаетс уменьшать расход в 20 раз. Формула изобретени Электромагнитное устройство дл управлени расходом жидких металлов, содержащее металло провод из неэлектропроводного материала с полост ми, магнитную систему, создающую поперечное магнитное поле в металлопроводе , и размещенные на входе и выходе металлопровода электроды, подключенные ко внешнему источнику электроэнергии посто нного тока, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности, полости металлопровода выполнены по всему периметру в виде наклоненных к оси канала проточек, глубина которых составл ет не менее одной трети, а ширина не более половины гидравлического диаметра проходного сечени металлопровода . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 305818, кл. Н 02 N 4/20, В 22 D 39/00, 1969.
2.Патент Франции № 1496169, кл. В 22 D, опублик. 1967 (прототип).