SU884840A1 - Electromagnetic shot blasting apparatus - Google Patents
Electromagnetic shot blasting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- SU884840A1 SU884840A1 SU802882328A SU2882328A SU884840A1 SU 884840 A1 SU884840 A1 SU 884840A1 SU 802882328 A SU802882328 A SU 802882328A SU 2882328 A SU2882328 A SU 2882328A SU 884840 A1 SU884840 A1 SU 884840A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- solenoid
- ferromagnetic
- electromagnetic
- auxiliary
- main
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕiflPOBEMETHOE УСТРОЙСТВО(54) ELECTROMAGNETICIFL POBEMETHOE DEVICE
I I
Изобретение относитс к металлургии при непрерывной разливке стали может быть использовано дл улучшени качества слитка и повышени производительности процесса путем ввода ферромагнитных дисперсных материалов в струю жидкого металла, а также в машиностроении при обработке поверхности изделий ферромагнитным абразивом с целью удалени окалины, ржавчины , краски и получени наклепа.The invention relates to metallurgy in the continuous casting of steel can be used to improve the quality of the ingot and improve the performance of the process by introducing ferromagnetic dispersed materials into the jet of liquid metal, as well as in engineering when processing the surface of products with ferromagnetic abrasive to remove scale, rust, paint and cold working .
Известно устройство дл ввода ферромагнитных волокнистых материалов в жидкий металл, содержащее блгнкер, систему трубопроводов и электромагнит , создающий направленное магнитное поле дл вывода ферромагнитных частиц из сопла трубопровода и внедрени их в струю металла под заданным углом .A device is known for introducing ferromagnetic fibrous materials into a liquid metal containing a blinker, a piping system and an electromagnet that generates a directional magnetic field for pulling ferromagnetic particles from the nozzle of the pipeline and introducing them into the metal stream at a given angle.
Однако в этом устройстве на сердечнике электромагнита создаютс наросты из ферромагнитного сыпучего материала, шунтирующие и искажающиеHowever, in this device, on the core of an electromagnet, build-ups of ferromagnetic bulk material are created, which shunt and distort
поле электромагнита, что приводит к просыпке частиц материала на зеркало жидкого металла.the field of an electromagnet, which leads to the spillage of the material particles on the mirror of the liquid metal.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл ввода ферромагнитных дисперсных материалов в струю жидкого металла, содержащее электромагнитный метатель в виде одиночного ускор ющего соленоида, охватывающего наклонный трубопровод, внутри которого происходит ускорение ферромагнитного материала , поступающего из бункера дозированными порци ми посредством дозатора 2 .The closest to the proposed technical essence is a device for introducing ferromagnetic dispersed materials into a jet of liquid metal, containing an electromagnetic thrower in the form of a single accelerating solenoid encompassing an inclined pipeline, inside which acceleration of the ferromagnetic material occurs, dispensing from the hopper by means of dispenser 2 .
Недостаток известного устройства заключаетс в том, что при разгоне порции ферромагнитного материала метательным соленоидом некоторые частищл приобретают недостаточную скорость дл проникновени в металл и ссыпаютс -на зеркало металла, образу корку, уменьшающую эффект внедрени .частиц в жидкий металл. Установка двухрбмоточного электромагнита на выходе метательного соленоида уменьшает производительность устройства и не решает проблему образовани корки. Кроме того, при питании метательного соленоида без магнитопровода пр моугольными импульсами напр жени неэффективноиспользуетс энерги его магнитного пол . Цель изобретени - увеличение скорости вылета ферромагнитного сыпучего материала в электромагнитных дробементных устройствах, повышение их производительности и снижение энергоемкости . Поставленна цель достигаетс тем что в электромагнитном ускорителе ферромагнитных дисперсных материалов содержащем расходный бункер с наклонным трубопроводом вдоль которого последовательно размацены импульсный электромагнитный доза:тор ферромагнитного материала двухобмоточный электро магнитный Фиксатор начального положени материала и метательный соленоид с системой его управлени , метательный соленоид снабжен магнитопроводом стаканного типа, последовательно г основным метательным соленоидом вдоль трубопровода по ходу движени ускор емого, материала установлен всп могательный метатальный соленоид с магнитопроводом, а система управлени содержит цепочку, состо щую из последовательно соединенных конденса тора и диода, включенную параллельно основному метательному соленоиду, цепь, состо щую из последовательно соединенных тиристора, вспомогательного метательного соленоида и добавочного резистора, включенную параллельно конденсатору,и схему управле . ни тиристорами. На фиг, 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - секци ускор ющих соленоидов с магнитопроводом,ра зрез; на фиг.З - схема питани соленоидов; на фиг, 4 - графики зависимости напр жений и токов от времени дл различных; цепей схемы электропитани на фиг. 5 и 6 - динамика движени ферромагнитного сьтучего материала при различной длительности пр моугол ньпс и экспоненциальных импульсов тока ускор ющего соленоида. Электромагнитное дробеметное устройство (фиГе) содержит загрузочный бункер 1 5 наклонную направл клцуто тру бу 2 из неферромагнитного непровод щего материала, электромагнитный дозатор 3, электромагнитный двухобмоточный фиксатор 4 начального положени дроби, основной ускор ющий соленоид 5 и вспомогательный ускор ющий соленоид 6 с магнитопроводами 7 стаканного типа. Основной ускор ющий со.г леноид 5 помещен в магнитопровод 8 стаканного типа, а вспомогательный соленоид 6 - в магнитопровод 9. Между соленоидами находитс ферромагнитна щайба 10. Соленоиды охватывают неферромагнитный непровод щий трубопровод 2, который зафиксирован в осевом направлении упорными клинь ми 1I из текстолита. Секци из двух соленоидов собрана с помощью крепежных шпилек 12. Схема питани соленоидов (фиг.З) содержит тиристорный блок 13 трехфаз- ного двухполупериодного выпр млени переменного тока дл питани основного соленоида 5, цепочку, состо щую из последовательно соединенных конденсатора 14 и диода 15 и включенную параллельно основнойу ускор ют щему соленоиду, цепь, состо щую из последовательно соединенных тиристора 16, вспомогательного соленоида 6 и резистора 17 и включенную параллельно конденсатору I4, а также схему 18 управлени тиристорами.Тиристорный блок 13 содержит тиристоры 19 и диоды 20. Электромагнитное дробеметное устройство работает следукмцим образом. Из бункера 1 сьтучий ферромагнит ный груз (чугунна или стальна дробь, сечка стальной проволоки и т.д.) подаетс по трубопроводу 2 в импульсный электромагнитный дозатор 3{фиг.1).. Отдозированна порци ферромагнитного материала самотеком движетс вдоль трубопровода, захватываетс магнитным полем фиксатора 4 и занимает исходное положение на входе основного ускор ющего соленоида 5. Одна из двух обмоток фиксатора питаетс от регулируемого источника напр жени и создает магнитное поле, необходимое дл фиксации сьтучего материала, а друга обмотка включена последовательно с соленоидом 5 и создает нейтрализующее магнитное поле, снимающее фиксацию материала в момент нарастани ускор ющего силового пол соленоида. Основной ускор ющий соленоид 5 осуществл ет разгон ферромагнитного сыпучего материала до требуемой скорости .A disadvantage of the known device is that when a portion of the ferromagnetic material is accelerated by the throwing solenoid, some particles acquire insufficient speed to penetrate the metal and drop - the metal mirror, forming a crust, reducing the effect of the particles penetrating into the liquid metal. Installing a twin-magnet electromagnet at the output of the throwing solenoid reduces the performance of the device and does not solve the problem of the formation of a crust. In addition, when supplying a propelling solenoid without a magnetic core with rectangular voltage pulses, its magnetic field energy is not efficiently used. The purpose of the invention is to increase the speed of departure of ferromagnetic granular material in electromagnetic shot-blasting devices, increasing their productivity and reducing energy intensity. The goal is achieved by the fact that in an electromagnetic accelerator of ferromagnetic dispersed materials containing a feed bin with a sloping pipe along which the pulsed electromagnetic dose is sequentially expanded: the torus of the ferromagnetic material is a two-winding electromagnetic magnetic clamp of the initial position of the material and the propelling solenoid with its control system, the throwing solenoid is equipped with a stacked magnetic circuit, successively by the main throwing solenoid along the pipeline along d The accelerated material is fitted with an auxiliary metatal solenoid with a magnetic core, and the control system contains a chain consisting of a series-connected capacitor and a diode connected in parallel with the main propelling solenoid, a chain consisting of a series-connected thyristor, an auxiliary propelling solenoid, and an additional resistor connected in parallel to the capacitor, and the control circuit. nor thyristors. Fig, 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - section of accelerating solenoids with magnetic core, section; FIG. 3 is a circuit for feeding solenoids; Fig. 4 shows plots of voltage and current versus time for various; The power supply circuits in FIG. Figures 5 and 6 show the dynamics of the movement of a ferromagnetic volatile material at different lengths of the current angle and exponential current pulses of the accelerating solenoid. Electromagnetic shot-blasting device (fig) contains loading hopper 1 5 inclined direction of pipe 2 of non-ferromagnetic non-conductive material, electromagnetic metering device 3, electromagnetic two-winding lock 4 of initial fraction, main accelerating solenoid 5 and auxiliary accelerating solenoid 6 with magnetic cores 7 stacked type The main accelerating solenoid 5 is placed in the magnetic core 8 of the stacked type, and the auxiliary solenoid 6 is placed in the magnetic conductor 9. Between the solenoids there is a ferromagnetic plate 10. The solenoids cover the non-ferromagnetic non-conducting pipeline 2, which is fixed in the axial direction by means of wedges 1I from textolite . A section of two solenoids is assembled using fastening pins 12. The solenoid power circuit (Fig. 3) contains a thyristor unit 13 of a three-phase full-wave alternating current rectifier for powering the main solenoid 5, a chain consisting of a series-connected capacitor 14 and a diode 15 and connected in parallel to the main accelerating solenoid, a circuit consisting of series-connected thyristor 16, auxiliary solenoid 6 and resistor 17 and connected in parallel with capacitor I4, as well as the thyristor control circuit 18 i.Tiristorny unit 13 comprises a thyristor 19 and the diode 20. The electromagnetic sledukmtsim shot-blasting device is operating properly. From the hopper 1, a mobile ferromagnetic weight (cast iron or steel shot, steel wire chaff, etc.) is fed through conduit 2 to a pulsed electromagnetic metering unit 3 (Fig. 1) .. A detached portion of ferromagnetic material moves by gravity along the pipeline, captured by a magnetic field latch 4 and takes its original position at the input of the main accelerating solenoid 5. One of the two windings of the latch is powered by an adjustable voltage source and creates a magnetic field necessary for fixing the flowing material, and the other winding is connected in series with the coil 5 creates a magnetic field neutralizing, removing material at the time of fixation accelerant slew force solenoid floor. The main accelerating solenoid 5 accelerates the ferromagnetic granular material to the required speed.
На фиг. 5 показаны графики зависимости скорости ферромагнитного сыпучего материала и его положени в функции времени при различной длительности пр моугольных имНульсов тока, протекающего в соленоиде относительной длины 2,0 (отношение длины соленоида к его среднему радиусу). Решение уравнени движени материала выполнено на ЦВМ Наири-2.FIG. Figure 5 shows graphs of the speed of a ferromagnetic granular material and its position as a function of time for different durations of rectangular current pulses flowing in a solenoid of relative length 2.0 (ratio of the length of the solenoid to its average radius). The solution of the equation of motion of the material is performed on the Nairi-2 digital computer.
В зависимости от длительности пр моугольного импульса тока, обтекающего соленоид,можно получить различные по величине скорости движени груза пр мом и даже обратном направлении. Наибольшую скорость в направлении рагона можно получить тогда, когда отключение тока в соленоиде приходитс на момент прохождени грузом центра соленоида, в результате чего на груз не оказывают вли ние тормоз щие его движение магнитные силы пол соленоида и груз тормозитс только за счет механических сил сопротивлени движению, обусловленных трением.Depending on the duration of the rectangular current pulse flowing around the solenoid, it is possible to obtain different in magnitude of the speed of movement of the load in the forward and even in the opposite direction. The greatest speed in the direction of the ragon can be obtained when the current is turned off in the solenoid when the load passes the center of the solenoid, as a result of which the magnetic forces hindering its movement are impeded by the magnetic field of the solenoid and the load is decelerated only by mechanical resistance forces caused by friction.
Однако рассмотренна задача вл етс идеализированной, так как в реальных услови х необходимо считатьс с экспоненциальным характером нар станин и спада тока в соленоиде.However, the considered problem is idealized, since in real conditions it is necessary to consider the exponential nature of the narstines and the current decay in the solenoid.
На фиг. 6 показана динамика движени ферромагнитного материала в поле ранее рассмотренного соленоида при экспоненциальном характере тока и различной длительности импульсов питающего напр жени .FIG. Figure 6 shows the dynamics of the movement of a ferromagnetic material in the field of a previously considered solenoid with an exponential current and different duration of supply voltage pulses.
Из графиков видно, что медленно спадающий ток соленоида после отключени его от источника создает тормоз щее силовое поле и ферромагнитный груз тер ет ранее полученную скорость , в результате чего установивша с скорость груза на выходе оказываетс в несколько раз меньшей по отношению к максимальной.It is seen from the graphs that the slowly falling current of the solenoid after it is disconnected from the source creates a decelerating force field and the ferromagnetic load loses the previously obtained velocity, as a result of which the steady-state load speed at the output is several times lower than the maximum.
Дл ускорени спада тока в основном соленоиде и, следовательно, получени более высоких выходных скоростей сыпучего ферромагнитного материала , а также дл более рацио.нального использовани энергии магнитного пол этого соленоида предпагаетс схема питани дробенетной установки (фиг. 3).To accelerate the current decay in the main solenoid and, consequently, to obtain higher output velocities of the bulk ferromagnetic material, as well as to more rational use of the magnetic field energy of this solenoid, the power supply unit of the fractional unit is used (Fig. 3).
Схема управлени работает следуют щим образом.The control scheme works as follows.
В нулевой момент времени, когда груз зан л исходное положение на входе основного ускор ющего соленоида 5 включаютс тиристоры 19 и соленоид оказываетс под воздействием напр жени и, равного DO (фиг.4а). Ток в цепи соленоида нарастает по экспоненциальному закону (участок от кривых фиг. 4д) и силовое поле соленоида раэ гон ет абразив до максимальной скорости . В момент времени t , когда абразив находитс вблизи центра соленоида , тиристоры 19 отключают соленоид от источника. При наличии в схене только диода 5 ток § соленоида , медленно уменьшаетс по экспоненциальному закону (участок mn кривых.фиг.4д) производ на груз тормоз щий эффект. При включении .последовательно с диодом 15 конденсатора 14 соответствующей емкости ток 15 начнет спадать по периодическому закону (участок mcd), однако из-за диода по вление отрицательных значений тока невозможноAt zero time, when the load is loaded, the initial position at the input of the main accelerating solenoid 5 is when the thyristors 19 are turned on and the solenoid is affected by a voltage equal to DO (Fig. 4a). The current in the solenoid circuit increases exponentially (the section from the curves in Fig. 4e) and the force field of the solenoid rae drives the abrasive up to the maximum speed. At time t, when the abrasive is near the center of the solenoid, the thyristors 19 disconnect the solenoid from the source. If only diode 5 is present in the circuit, the solenoid current is slowly reduced exponentially (section mn of the curves. Fig. 4d) producing a braking effect on the load. When turned on, in series with the diode 15 of the capacitor 14 of the corresponding capacitance, the current 15 will begin to decrease according to a periodic law (section mcd), however, due to the diode, the appearance of negative current values is impossible
и процесс спада тока,ограничитс уча-стком тс кривых (фиг. 46). Таким образом , использование емкости 4 прлводит к быстрому спаду тока в главном ускор ющем соленоиде 5. При этом энерги магнитного пол соленоида за вычетом тепловых потерь переходит в , энергию электрического пол конденсатора .and the current decay process is limited to the part of the mc curves (Fig. 46). Thus, the use of capacitance 4 leads to a rapid decrease in current in the main accelerating solenoid 5. At the same time, the magnetic field of the solenoid minus the heat losses is transferred to the electric field of the capacitor.
В момент времени t напр жение наAt time t, the voltage on
конденсаторе максимально (фиг. 4 в). В этот момент включаетс тиристор 16 и осуществл етс разр д конденсатора 14 через вспомогательный ускор ющий соленоид 6. Включением добавочкого резистора 17 добиваютс апериодического характера разр да в цепи вспомогательного соленоида (фиг.4в иг). Ток ID вспомогательного соленоида создает поле, представл ющее собой вторую ступень ускорени абразива. Параметры систеьш должны быть выбраны таким образом, чтобы в момент возникновени наиболее сильного пол вспомогательного соленоида ферромагнитный материал находилс под воздействием его положительных ускор ющих сил.the maximum capacitor (Fig. 4c). At this moment, the thyristor 16 is turned on and the capacitor 14 is discharged through the auxiliary accelerating solenoid 6. By switching on the add-on resistor 17, the discharge is aperiodic in the auxiliary solenoid circuit (Fig. 4b). The current ID of the auxiliary solenoid creates a field representing the second stage of abrasive acceleration. The parameters of the systems must be chosen in such a way that at the moment of occurrence of the strongest field of the auxiliary solenoid the ferromagnetic material is under the influence of its positive accelerating forces.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802882328A SU884840A1 (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Electromagnetic shot blasting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802882328A SU884840A1 (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Electromagnetic shot blasting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU884840A1 true SU884840A1 (en) | 1981-11-30 |
Family
ID=20877667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802882328A SU884840A1 (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Electromagnetic shot blasting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU884840A1 (en) |
-
1980
- 1980-02-15 SU SU802882328A patent/SU884840A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6068133A (en) | System for separating non-magnetizable metals from a mixture of solids | |
JPS6470156A (en) | Method and apparatus for classifying non-ferrous metal | |
US4088213A (en) | Apparatus for transporting cylindrical steel articles | |
SU884840A1 (en) | Electromagnetic shot blasting apparatus | |
JPS60202755A (en) | Nonmagnetic electrical conductivity metal separating method and device | |
US4062443A (en) | System for separating ferromagnetic materials from non-ferromagnetic materials | |
GB1084496A (en) | Improved method of and equipment for shot-blasting and the like | |
CA2243144A1 (en) | Method and apparatus for sorting non-ferrous metals | |
US4680900A (en) | Device for accelerating an abrasive | |
DE19649154C1 (en) | Method of improving separating precision of fluidised bed separators | |
US2365948A (en) | Abrasive supply system | |
JPS5458297A (en) | Surface grinding method of non-magnetic tube and surface grinding device being used in this method | |
Marshall et al. | Analysis of performance of railgun accelerators powered by distributed energy stores | |
DE2856558A1 (en) | Accelerator for small dia. disc-shaped masses - has capacitors discharged through accelerating coil with meander-form shape and pref. made of copper | |
SE433603B (en) | DEVICE FOR ACCOMPLISHING A MULTIPLE PERROMAGNETIC, LAYER OR MIXED WORK PIECE FROM A CONTAINER | |
SU861208A1 (en) | Substance transportation method | |
Driga et al. | Induction launcher design considerations | |
SU329875A1 (en) | TEHNNSKADYA | I? -I & LIOTENA | |
Gupta et al. | New Method of Magnetic Separation of Ferro- and Para-Magnetic Minerals from Feebly- and Non-Magnetic Minerals | |
SU782869A1 (en) | Method of removing metal from non-magnetic material | |
JPS5497970A (en) | Device for loading steel pipe with low noise | |
SU766984A1 (en) | Electromagnetic feeder | |
GB941184A (en) | Improvements relating to the treatment of surfaces | |
SU859017A2 (en) | Apparatus for introducing dispersed materials into liquid metal | |
SU603569A1 (en) | Ferromagnetic shot accelerating unit |