Toppen af ​​den smeltede pool af induktions smelteovne danner et “pukkel”-arbejdsprincip

I smelteprocessen af ​​induktionssmelteovnen, når metalmaterialet er smeltet, vil smelten danne en regelmæssig bevægelse under påvirkning af elektromagnetisk kraft. Denne bevægelse starter fra midten af ​​den smeltede pool og bevæger sig til begge ender af spolen. Fordi metallet er begrænset af ovnbunden og ovnvæggen, er den endelige bevægelse altid opad og danner en “pukkel” i toppen af ​​den smeltede pool. Nogle data bruger forholdet mellem pukkelens højde og diameteren af ​​den smeltede pool til at udtrykke omrøringsstyrken af ​​den smeltede pool. Udseendet af “pukkelen” er vist i figur 2-9.

Figur 2-9 Skematisk diagram af “pukkel”-morfologien af ​​smelten i induktionssmelteovnen

For nøjagtigt at udtrykke formen på “pukkelen” af induktionssmelteovnen og for at afsløre flydende metals strømnings- og deformationsopførsel under påvirkning af elektromagnetiske felter, er det nødvendigt at løse Maxwell-ligningerne (koblet med Ohms). lov) for at opnå den elektromagnetiske kraft. Den elektromagnetiske kraft erstattes af Navier-Stokes-ligningen og kontinuitetsligningen som volumenkraft for at opnå strømningshastigheden og den frie overfladeform. Samtidig, når den frie overfladeform af smelten ændres, vil det uundgåeligt påvirke fordelingen af ​​det elektromagnetiske felt i smelten og derefter påvirke den elektromagnetiske kraft, der virker i smelten, hvilket vil ændre den frie overfladeform og hastighedsfordeling af smelten. , Det kan ses, at strømningsfeltet og det elektromagnetiske felt er stærkt koblede.

For at opnå morfologien af ​​smeltepukkelen i ligevægtstilstanden og forenkle beregningsprocessen, kan følgende grundlæggende antagelser gøres for induktionssmelteovnen:

(1) På grund af hudeffekten er den aktuelle indtrængningsdybde 3 meget mindre end størrelsen af ​​stigningen og metalsmeltningen. Derfor kan den elektromagnetiske kraft, der virker i smelten, betragtes som en overfladekraft og kan udtrykkes ved en magnetisk spændingstensor (magnetisk spændingstensor);

(2) Den morfologiske ændring af smeltepukkelen påvirker ikke fordelingen af ​​magnetiske kraftlinjer i smelten;

(3) Hvis det er en spaltet kobbersnegl, da det elektromagnetiske felt kun kan trænge ind i smelten gennem mellemrummet mellem de spaltede lapper, er sluteffekten af ​​det elektromagnetiske felt meget lille. Derfor stiger den elektromagnetiske induktion i den splittede kobber. Intensiteten beregnes efter den elektromagnetiske induktionsintensitet inde i den uendelige solenoide. Når systemet når ligevægt, når overfladespændingen på pukkelen, det statiske tryk af smelten og den øjeblikkelige gennemsnitlige ækvivalente elektromagnetiske overfladekraft ligevægt.