交流ピンチ力を利用した溶融金属中介在物の除去に関する研究

交流夹紧力去除金属液中夹杂物的研究

• 批准号: 05650723
• 负责人: 谷口 尚司
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650723/
• 关键词: ピンチ力; 非金属介在物除去; 溶融金属; 誘導電流; 電磁気力

溶融金属中に交流電流を印加すると溶融金属を圧縮する向きにピンチ力が発生する。このピンチ力により溶融金属中に懸濁する非導電性の非金属介在物粒子を溶融金属から搾り出すことができる。本研究ではこの機構を介在物除去に応用するための基礎的知見を得ることを目的として以下のような実験的検討を行った。1.交流電磁気力場における非導電性粒子の運動:一様な交流電磁気力場で粒子に作用する泳動力を求めるためにまず交流電磁石を作成した。この電磁石はコアの径10cm、ギャップ3cmで、最大0.18Tを発生する性能を有する。サーチコイルを用いてギャップ内の磁束密度分布を測定したところ、6cm角の領域で均一な磁界を得ることができた。このギャップ内に幅5mm、高さ20mm、銅電極間距離30mmの電解質セルを設置し、セル幅方向に磁束が印加できるようにした。セル内にKCl水溶液を満たし、銅電極間に磁束と位相を一致させた交流電流を流した。電解質中にポリスチレン球形粒子を投入し、その粒子が液中で静止するようにセル電流を調整し、その時の実効電磁気力を求めた。その電磁気力はポリスチレン粒子径がセル幅の1/5以下の場合に直流電磁気力の理論値とよく一致した。本実験によって既往の理論値が交流の場合にも適用できることが初めて明らかにされた。2.液体金属への交流電流印加法の検討:液体金属に電流を印加する方法として誘導電流印加法を採用した。一次電流50A、最大二次電流4000Aのトランスにより水銀環状路への誘導電流印加実験を行った。その結果、95%程度の高い電流変換効率が得られ、本介在物除去法の実現の可能性が確かめられた。

Molten metal in the alternating current, molten metal pressure contraction, pressure generation Non-conductive non-metallic particles suspended in molten metal This study aims to investigate the mechanism of the mechanism in the physical environment. 1. AC electromagnetic force field and non-conductive particle movement: a AC electromagnetic force field and particle action to determine the force of swimming, and also to create AC electromagnet The electromagnet has a diameter of 10cm, a diameter of 3 cm, and a maximum performance of 0.18 T. The distribution of magnetic beam density in the field of 6cm angle was measured. Electrolyte setting of 5mm in width, 20mm in height, 30mm in distance between copper electrodes, and magnetic beam setting in width direction The phase of the magnetic beam between the copper electrodes is equal to that of the AC current. Electrolyte in the solution of spherical particles, particles in the solution, static, current adjustment, time and electromagnetic force calculation The theoretical value of DC electromagnetic force is consistent with that of DC electromagnetic force when the particle diameter is less than 1/5 of the amplitude. This is the first time that the theory of the past has been applied to the situation of communication. 2. Discussion of AC current imprinting on liquid metal: A method of applying current to liquid metal and induced current imprinting are used. Primary current 50A, maximum secondary current 4000A As a result, the high current conversion efficiency of 95% is obtained, and the possibility of realizing the dielectric substance removal method is confirmed.