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CN201109787Y - 两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器 - Google Patents

两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器 Download PDF

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CN201109787Y
CN201109787Y CNU2007200651099U CN200720065109U CN201109787Y CN 201109787 Y CN201109787 Y CN 201109787Y CN U2007200651099 U CNU2007200651099 U CN U2007200651099U CN 200720065109 U CN200720065109 U CN 200720065109U CN 201109787 Y CN201109787 Y CN 201109787Y
Authority
CN
China
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iron core
coil
phase
magnetic
winding
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
CNU2007200651099U
Other languages
English (en)
Inventor
李恒华
李靖
彭立新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUNAN KEMEIDA ELECTRIC CO Ltd
Original Assignee
Hunan Kemeida Electric Co ltd
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Publication date
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Abstract

本实用新型涉及一种两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器。本实用新型包括：弧形面设置的电磁搅拌器铁芯，铁芯的芯齿向上均布，磁轭位于铁芯下部，线圈相间嵌在芯齿槽内，铁芯磁路设置为开路，用形成行波磁场搅拌金属熔液；采用两相同心绕组线圈，线圈绕组随铁芯弧形面设置，用于形成行波磁场带动金属熔液定向移动；所述的铁芯和线圈均设置在一个壳体内。本实用新型搅拌功率可以在0～100％之间任意调节，搅拌方向可随时变化。安装于钢包炉底面，搅拌器本身与炉体无直接物理接触；电磁搅拌器可以在任何时间内运行，操作简单，可以手工操作也可以自动运行，设备的安装调试时间很短；电磁搅拌器的可靠性很高，运行成本很低。

Description

两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器
技术领域
本实用新型涉及冶金熔炼电磁搅拌器，特别指一种两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器。
背景技术
钢包炉底电磁搅拌(LF-EMS)能够实现熔池的整体有效搅拌，同时保证渣层不被破坏。针对钢包精练的不同需要可以采用不通的搅拌强度和方式。采用钢包电磁搅拌技术能够降低操作成本、提高操作的安全可靠性，并对生产高质量钢种提供最佳和稳定的操作条件，保证物流的正常运行。电磁搅拌的投资成本高于吹气搅拌，但其投资回收期通常在1到2年内。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一种两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器。
本实用新型的技术方案是：构造一种设置在熔炼炉底部的电磁搅拌器结构，其特点是它包括：
弧形面设置的电磁搅拌器铁芯，铁芯的芯齿向上均布，磁轭位于铁芯下部，线圈相间嵌在芯齿槽内，铁芯磁路设置为开路，用形成行波磁场搅拌金属熔液；
采用两相同心绕组线圈，线圈绕组随铁芯弧形面设置，用于形成行波磁场带动金属熔液定向移动；
所述的铁芯和线圈均设置在一个壳体内。
本实用新型在熔炼炉底部设置电磁搅拌器，钢包电磁搅拌最重要的特点是对能够对熔池实现整体的强烈搅拌和混匀，同时保证渣层不被破坏防止钢水二次氧化，搅拌功率可以在0～100％之间任意调节，搅拌方向可随时变化。
钢包电磁搅拌搅拌器安装于钢包炉底面，搅拌器本身与炉体无直接物理接触。电磁搅拌器产生的低频行波磁场穿透炉壳和炉衬进入熔池。
电磁搅拌器可以在任何时间内运行，操作简单，可以手工操作也可以自动运行，设备的安装调试时间很短。
电磁搅拌器的可靠性很高，接近于100％。设备没有任何移动部件，仅需要电力以维持运行。电磁搅拌器的运行成本很低，电力消耗仅为0.8～3kWh/t，设备维护和冷却水的成本仅为电力成本的25～50％。
图8中给出了电磁搅拌和吹气搅拌时钢包内湍动能的分布。吹气搅拌在熔池表面产生强烈的湍流而在熔池底部湍流强度很低。电磁搅拌在整个熔池都产生强烈的搅拌，在熔池表面搅拌强度较大，但不会产生剧烈的波动和喷溅。
附图说明
图1为本实用新型主视图
图2为图1俯视图
图3为图1A-A剖面图
图4为熔炼炉钢包炉底电磁搅拌器示意图
图5为电磁搅拌器安装在中间熔液运动示意图
图6为电磁搅拌器安装在侧部熔液运动示意图
图7为两相同心绕组简图
图8钢包电磁搅拌和吹气搅拌时湍动能分布示意图
具体实施方式
由图1至7可知，本实用新型包括：
弧形面设置的电磁搅拌器铁芯2，铁芯2的芯齿向上均布，磁轭位于铁芯2下部，线圈3相间嵌在芯齿槽内，铁芯2磁路设置为开路，用形成行波磁场搅拌金属熔液；
采用两相同心绕组线圈3，线圈3绕组随铁芯2弧形面设置，用于形成行波磁场带动金属熔液定向移动；
所述的铁芯2和线圈3均设置在一个壳体1内。
本实用新型所述的线圈3包括绕组a、b、c、d、e、f、g，其中绕组a、b、c、d串联为一相线圈，绕组e、f、g串联为另一相线圈，两相线圈通两相正交电流。所述的壳体1上部为工作面，工作面与铁芯2对应，亦为弧形，壳体2两侧设有吊耳。所述的铁芯2和壳体1工作面的弧形面由三段组成，中间为水平面，两端为倾斜面。
本实用新型的工作原理：
行波磁场电磁搅拌器由搅拌器铁芯、线圈和非磁性不锈钢壳体构成。行波磁场电磁搅拌器和直线电机一样，都是由普通异步电动机的定子演变而来。它可看作是将一台异步电动机的定子沿径向剖开，然后将电机的圆周展成直线，即形成行波磁场电磁搅拌器。这样原来沿圆周旋转的旋转磁场变成向一个方向行进的行波磁场。金属熔液则替代电动机的次级，从而构成行波磁场电磁搅拌器(简称STS)。
行波磁场电磁搅拌器与异步电动机的区别如下：
1、行波磁场电磁搅拌器的铁芯是断开的，磁路是开路的；异步电动机的铁芯是闭合的，磁路亦是闭合的。
1)由于行波磁场电磁搅拌器各相绕组在铁芯的位置不对称，即使在外加电压对称的情况下，三相电流亦不平衡。为此，一般采用两相在空间正交的绕组形式，确保两相阻抗相等，两相电流基本平衡。三相绕组电磁搅拌器一般要加辅助绕组使电流平衡。
2)由于磁路开路，除产生正向行波磁场外，还伴随有反向行波磁场和脉振磁场。
2、由于熔融金属是连续导体，其中的感应电流可以在其内部自行闭合，而电动机的感应电流只能沿转子中导条流动并在两端的短路环内闭合。
如图3所示，在炉底10设置电磁搅拌器11，当馈给感应器两相交流电时，就产生行波磁场
Figure Y20072006510900051
由于该磁场的作用，在熔液9内产生感应电势，从而产生感应电流(遵循右手定则)。该感应电流与当地磁场相互作用在熔液内产生电磁推力
Figure Y20072006510900062
(遵循左手定则)。
如图4、5所示，因为该推力沿行波磁场方向作用，推动熔液作旋转运动。并且，因为该推力具有水平分量和垂直分量，因此使熔液向上作倾斜流动，造成熔液上下层的温度均匀化的效果。
本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前题下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1、一种两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器，其特征在于包括：
弧形面设置的电磁搅拌器铁芯(2)，铁芯(2)的芯齿向上均布，磁轭位于铁芯(2)下部，线圈(3)相间嵌在芯齿槽内，铁芯(2)磁路设置为开路，用形成行波磁场搅拌金属熔液；
采用两相同心绕组线圈(3)，线圈(3)绕组随铁芯(2)弧形面设置，用于形成行波磁场带动金属熔液定向移动；
所述的铁芯(2)和线圈(3)均设置在一个壳体(1)内。
2、根据权利要求1所述的两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器，其特征在于所述的线圈(3)包括绕组(a、b、c、d、e、f、g)，其中绕组(a、b、c、d)串联为一相线圈，绕组(e、f、g)串联为另一相线圈，两相线圈通两相正交电流。
3、根据权利要求1所述的两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器，其特征在于所述的壳体(1)上部为工作面，工作面与铁芯(2)对应，亦为弧形，壳体(2)两侧设有吊耳。
4、根据权利要求1或2或3所述的两相同心绕组钢包炉底电磁搅拌器，其特征在于所述的铁芯(2)和壳体(1)工作面的弧形面由三段组成，中间为水平面，两端为倾斜面。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: YUEYANG CLPEC ELECTROMECHANICAL ENGINEERING & TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: Hunan Kemeida Electric Co., Ltd.

Contract fulfillment period: 2009.11.8 to 2015.11.8

Contract record no.: 2009430000258

Denomination of utility model: Two-phase concentric winding ladle furnace bottom magnetic stirrer

Granted publication date: 20080903

License type: Exclusive license

Record date: 20091217

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.11.8 TO 2015.11.8; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: YUEYANG CLPEC ELECTROMECHANICAL ENGINEERING + TECH

Effective date: 20091217

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HU NAN KEMEIDA ELECTRIC CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HUNAN KEMEIDA ELECTRIC CO., LTD.

Effective date: 20110121

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

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TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20110121

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Patentee after: Hunan Kemeida Electric Co., Ltd.

Address before: 414000 box 90, Luo Wang Economic Development Zone, Hunan, Yueyang

Patentee before: Hunan Kemeida Electric Co., Ltd.

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Assignee: YUEYANG CLPEC ELECTROMECHANICAL ENGINEERING & TECHNOLOGY CO., LTD.

Assignor: Hunan Kemeida Electric Co., Ltd.

Contract record no.: 2009430000258

Date of cancellation: 20110309

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