Описание предложения
1. Решаемая проблема:
а) существующие системы и устройства (как 1-, так и 3- и 4-фазные), предназначенные для бесканального электромагнитного перемешивания металлических расплавов, во многих случаях не обеспечивают необходимой равномерности перемешивания компонентов расплава (в частности, из-за малого значения эквивалентной глубины проникновения магнитного поля в массив расплава), что приводит к неудовлетворительному качеству получаемых сплавов;
б) стремление к снижению себестоимости производимой металлургической продукции.
2. Техническая сущность проекта и получаемый продукт:
Решение сформулированной выше задачи достигается за счет одновременного использования в магнитогидродинамической системе принудительной циркуляции металлических расплавов (СПЦ) трех следующих новых технических решений: во-первых, увеличения (более пяти) числа фаз инверторно-индукторной подсистемы; во-вторых, применения в индукторе фазных обмоток нетрадиционных конструкций (названных авторами «деконтуризованными обмотками»); в-третьих, использования нетрадиционного способа управления вентильными элементами инвертора (названного авторами «секторным управлением»).
В этом случае появляется возможность для кардинального увеличения интенсивности и равномерности электромагнитного перемешивания во всех точках массива расплава за счет непрерывного изменения в массиве последнего количества, конфигурации, геометрических размеров и расположения в пространстве вихревых зон (т.е. зон турбулентности) и тем самым, - добиться повышения равномерности распределения компонентов расплава по всему объему его массива.
При этом наблюдается эффект, адекватный увеличению эквивалентной глубины проникновения магнитного поля в массив расплава.
Комплексное применение перечисленных выше технических решений позволит, во-первых, получать слитки (и другие металлургические изделия) улучшенного качества, а во-вторых, - значительно сократить время проведения плавки и тем самым уменьшить затраты электроэнергии на производство металлургической продукции.
Получаемый продукт - СПЦ нового поколения, по принципам построения и управления и своей эффективности, не имеющие аналогов в мире.
Инновационные аспекты предложения
1. Комплексное использование в разрабатываемой СПЦ трех новых технических решений: а) увеличение (более пяти) числа фаз инверторно-индукторной подсистемы; б) применение в индукторе фазных обмоток нетрадиционных конструкций (названных авторами «деконтуризованными обмотками»); в) нетрадиционное управление вентильными элементами инвертора («секторное управление»). Первые два решения необходимы для реализации третьего. При этом появляется возможность для непрерывного изменения в массиве расплава количества, конфигурации, геометрических размеров, расположения в пространстве и направления движения встречно направленных бегущих магнитных полей (в результате чего обеспечивается изменение в массиве расплава количества, конфигурации, геометрических размеров и расположения в пространстве вихревых зон, а также достигается эффект, адекватный увеличению эквивалентной глубины проникновения магнитного поля в массив расплава).
2. Как показывает опыт отечественного и зарубежного металлургического производства, срок окупаемости новых СПЦ с улучшенными технико-экономическими характеристиками не превышает 1-1,5 лет.
Главные преимущества предложения
1. Возможность достижения большей равномерности электромагнитного перемешивания компонентов расплава за счет обеспечения большего количества последовательно сменяющих друг друга вариантов расположения зон турбулентности в массиве расплава (по сравнению с другими существующими типами СПЦ).
2. Меньшее время проведения плавки и бóльшая экономия электроэнергии (по сравнению с другими существующими типами СПЦ).
3. Более простая, дешевая и надежная конструкция источника питания индуктора (по сравнению с другими существующими типами СПЦ).
Библиографическая ссылка
Бражников А.В., Гилев А.В., Довженко Н.Н., Белозеров И.Р. РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2009. – № 1. – С. 8-9;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25683 (дата обращения: 20.04.2024).