Nhiệm vụ của thiết bị khuấy trộn kim loại lỏng trong lò hồ quang như đã trình bài trong phần trên, đó là nhiệm vụ chống lại sựu chênh lệch nhiệt độ kim loại theo độ sâu của lò. Kim loại lỏng trong nòi lò được khuấy trộn nhờ thiết bị điện từ nhiều loại khác nhau, sử dụng dòng xoay chiều cũng như một chiều. Nhưng trên thực tế, phổ biến là dùng thiết bị xoay chiều, khuấy trộn bằng từ.
Nguyên lí làm việc của thiết bị tương tự như động cơ không đồng bộ. Cuộn dây hay stato 1 đặt dưới đáy từ tính của lò 2. Stato có dạng dể khe hở giữa stato và kim loại (lỏng) đều nhau theo mọi hướng. Stato có 2 cuộn dây A, B. Dòng xoay chiều qua hai cuộn dây lệch pha nhau 900 sẽ tạo từ trường “chay”. Thường cuộn a chia làm hai phần (A1 – A2) và (A’
1 – A’
2), còn cuộn pha B phân bố giữa hai phần đó ( hình….). Chuyển đổi các cuộn dây có thể thay đổi hướng chuyển động của từ trường “chạy” (đổi hướng từ p hía khác và ngược lại, xoáy vào, xoáy ra.v.v….). Từ trường “chạy” cảm ứng trong kim loại lỏng của dòng xoáy. Tương tác giữa dòng xoáy và từ trường stato tạo ra chuyển động của lớp kim loại phía dưới nồi. Lớp này chuyển động tới thành nghiêng của lò sẽ gây ra chuyển động của lớp trên (theo hướng ngược lại). Tốc độ chuyển động của kim loại thường khoảng 0,3 – 0,6 m/s.
Khe không khí giữa stato và kim loại lỏng (đối với các lò khác nhau từ 200 ÷ 900mm) sẽ làm yếu từ trường và độ lớn moment điện từ. Ví dụ, khi tăng khe hở từ 600 lên 940mm (tức 1.57 lần) thì moment giảm 3 lần.
Trang bị điện
Dòng xoay chiều trong thiết bị khuấy trộn có điện áp 100 ÷ 300V với tần số rất thấp 0,3.÷ 1,1Hz. Tần số thấp được dùng vì từ trường cần pahir xuyên qua lớp vỏ kim loại dày của lò. Lớp vỏ này sẽ là màng chắn hầu như hoàn toàn từ trường ở tần số công nghiệp. dòng điện tần số thấp tạo ra từ trường có độ xuyên sâu lớn trong kim loại do đó tạo ra được lực lớn đặt vào kim loại lỏng.
Stator của thiết bị khuấy trộn có thể là ba pha hay 2 pha. Nguồn cấp cho stator là bộ biến đổi máy điện ahy thyristor tần số thấp.
Bảng sau giới thiệu một vài thông số chính của thiết bị khuấy trộn do LX cũ chế tạo. Loại stator CЭπ1 - 25 CЭπ1 – 50 CЭπ1- 100 CЭπ1 -200
Dung lượng lò, T Tần số định mức, Hz Giới hạn điều chỉnh tần số, Hz
Công suất pha, kVA Điện áp pha Hệ số công suất 25 0.9 0.8 – 1 575 115 0.50 50 0.65 0.5 – 1.5 550 115 0.59 100 0.5 0.5 – 1 860 180 0.58 200 0.4 0.3 – 0.6 930 180 0.66
Sử dụng thiết bị khuấy trộn có ưu điểm:
Tăng cường được quá trình khử oxy và lưu huỳnh trong kim loại cũng như việc hoà tan các phụ gia tạo hợp kim; làm đồng đều cấc thành phần hoá học và nhiệt độ thép ở các lớp khác nhau và rút ngắn thời gian giai đoạn hoàn nguyên xuống (25 ÷ 40) phút.
Suất tiêu hao năng lượng khi nấu luyện giảm xuống còn (12 ÷ 20) kW-h/T.
Giảm lao động cực nhọc cho thợ, nâng cao chất lượng thép, nâng cao năng suất lò (cỡ 10%).