الجزء العلوي من حوض السباحة المنصهر فرن الصهر التعريفي يشكل مبدأ عمل “حدبة”

في عملية الصهر لفرن الصهر التعريفي ، بمجرد ذوبان المادة المعدنية ، سيشكل المصهور حركة منتظمة تحت تأثير القوة الكهرومغناطيسية. تبدأ هذه الحركة من مركز البركة المنصهرة وتتحرك إلى طرفي الملف. نظرًا لأن المعدن مقيد بقاع الفرن وجدار الفرن ، فإن الحركة النهائية دائمًا إلى الأعلى ، وتشكل “سنامًا” في الجزء العلوي من البركة المنصهرة. تستخدم بعض البيانات نسبة ارتفاع الحدبة إلى قطر البركة المنصهرة للتعبير عن قوة التحريك للبركة المنصهرة. يظهر شكل “الحدبة” في الشكل 2-9.

الشكل 2-9 رسم تخطيطي لمورفولوجيا “الحدبة” للذوبان في فرن الصهر بالحث

ومع ذلك ، من أجل التعبير بدقة عن شكل “سنام” فرن الصهر التعريفي ، وكشف سلوك التدفق والتشوه للمعدن السائل تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي ، من الضروري حل معادلات ماكسويل (إلى جانب أوم law) للحصول على القوة الكهرومغناطيسية. يتم استبدال القوة الكهرومغناطيسية لـ في معادلة Navier-Stokes ومعادلة الاستمرارية كقوة حجم للحصول على سرعة التدفق وشكل السطح الحر. في الوقت نفسه ، عندما يتغير شكل السطح الحر للذوبان ، فإنه سيؤثر حتمًا على توزيع المجال الكهرومغناطيسي في المصهور ، ثم يؤثر على القوة الكهرومغناطيسية المؤثرة في الذوبان ، مما سيغير شكل السطح الحر وتوزيع السرعة. من الذوبان. يمكن ملاحظة أن مجال التدفق والمجال الكهرومغناطيسي مرتبطان بشكل كبير.

من أجل الحصول على مورفولوجيا “الحدبة” المنصهرة في حالة التوازن وتبسيط عملية الحساب ، يمكن وضع الافتراضات الأساسية التالية لفرن الصهر التعريفي:

(1) نظرًا لتأثير الجلد ، فإن عمق الاختراق الحالي 3 أصغر بكثير من حجم الزيادة وذوبان المعدن. لذلك ، يمكن اعتبار القوة الكهرومغناطيسية التي تعمل في الذوبان كقوة سطحية ويمكن التعبير عنها بواسطة موتر الإجهاد المغناطيسي (موتر الإجهاد المغناطيسي) ؛

(2) لا يؤثر التغيير المورفولوجي لـ “الحدبة” الذائبة على توزيع الخطوط المغناطيسية للقوة في المصهور ؛

(3) إذا كان حلزونًا نحاسيًا منقسمًا ، نظرًا لأن المجال الكهرومغناطيسي لا يمكن أن يدخل الذوبان إلا من خلال الفجوة بين الفصوص المنقسمة ، فإن التأثير النهائي للمجال الكهرومغناطيسي يكون صغيرًا جدًا. لذلك ، يزيد الحث الكهرومغناطيسي في النحاس المنفصل. يتم حساب الكثافة وفقًا لشدة الحث الكهرومغناطيسي داخل الملف اللولبي اللانهائي. عندما يصل النظام إلى التوازن ، يصل التوتر السطحي على الحدبة والضغط الساكن للذوبان والمتوسط ​​اللحظي المكافئ لقوة السطح الكهرومغناطيسية إلى التوازن.