Сравнительный анализ характеристик электромагнитов различных конфигураций, применяемых в МГД-установках для приготовления и разливки алюминиевых сплавов

Abstract

Исследовано распределение магнитного поля в воздушном зазоре электромагнитов различной конфигурации. Определены направление силовых линий и индукция магнитного поля в воздушном зазоре электромагнитов, а также область существования магнитного поля. Проведен сравнительный анализ исследованных магнитных полей и определены области рациональных мест расположения рабочей зоны в МГД-установках с различными типами электромагнитов. Установлено, что при расположении рабочей зоны под углом 40- 50° в случае применения электромагнита с полюсами, расположенными под углом 90° друг к другу, толщина футеровки в верхней части рабочей зоны увеличивается в 2-3 раза, что обеспечивает высокую эксплуатационную надежность канала. На основании проведенных исследований выбран тип электромагнита вакуумной МГД-установки для приготовления и разливки алюминиевых сплавов, который обеспечивает увеличение срока службы канала в 4-5 раз.

Досліджено розподіл магнітного поля у повітряному зазорі електромагнітів різних конфігурацій. Визначено напрямок силових ліній та індукцію магнітного поля у повітряному зазорі електромагнітів, а також область існування магнітного поля. Проведено порівняльний аналіз досліджених магнітних полів та визначено області раціональних місць розташування робочої зони МГД-установки для різних типів електромагнітів. Встановлено, що при розташуванні робочої зони під кутом 40-50° у випадку застосування електромагніту з полюсами, розташованими під кутом 90°, товщина футерівки у верхній частині робочої зони збільшується у 2-3 рази, що забезпечує високу експлуатаційну надійність каналу. На основі проведених досліджень зроблено вибір типу електромагніту вакуумної МГД-установки для приготування та розливання алюмінієвих сплавів, який забезпечує збільшення строку служби каналу у 4-5 разів.

Magnetic field distribution in air gap of magnets of different configurations was researched. Force lines direction and magnetic field induction in air gap of electromagnets, as well as the domain of existence of magnetic field were defined. Comparative analysis of researched magnetic fields was carried out and the areas of rational places of working zones arrangement in MHG-installations with different types of electromagnets were defined. It was established that in the case of working zone arrangement at an angle of 40-50° applying the electromagnets with poles, fettling thickness in the top working zone increases in 2-3 times, that provides for high channel maintainability. On the basis of executed researches the choice of electromagnet type of vacuum MHD-unit for aluminum alloys preparation and cast was chosen, which provides for channel lifetime increase in 4-5 times.