Le sommet du bain de fusion du four de fusion par induction forme une “bosse” principe de fonctionnement

Dans le processus de fusion du four de fusion à induction, une fois le matériau métallique fondu, la masse fondue formera un mouvement régulier sous l’action de la force électromagnétique. Ce mouvement part du centre du bain de fusion et se déplace vers les deux extrémités du serpentin. Parce que le métal est contraint par le fond du four et la paroi du four, le mouvement final est toujours vers le haut, formant une “bosse” au sommet du bain de fusion. Certaines données utilisent le rapport de la hauteur de la bosse au diamètre du bain de fusion pour exprimer la force d’agitation du bain de fusion. L’apparence de la « bosse » est illustrée à la Figure 2-9.

Figure 2-9 Schéma de principe de la morphologie en « bosse » de la masse fondue dans le four de fusion à induction

Cependant, afin d’exprimer avec précision la forme de la « bosse » du four de fusion par induction, et de révéler le comportement d’écoulement et de déformation du métal liquide sous l’action du champ électromagnétique, il est nécessaire de résoudre les équations de Maxwell (couplées aux équations d’Ohm loi) pour obtenir la force électromagnétique. La force électromagnétique de est substituée dans l’équation de Navier-Stokes et l’équation de continuité en tant que force volumique pour obtenir la vitesse d’écoulement et la forme de la surface libre. Dans le même temps, lorsque la forme de la surface libre de la masse fondue change, cela affectera inévitablement la distribution du champ électromagnétique dans la masse fondue, puis affectera la force électromagnétique agissant dans la masse fondue, ce qui modifiera la forme de la surface libre et la distribution de la vitesse. de la fonte. , On peut voir que le champ d’écoulement et le champ électromagnétique sont fortement couplés.

Afin d’obtenir la morphologie de la “bosse” de fusion à l’état d’équilibre et de simplifier le processus de calcul, les hypothèses de base suivantes peuvent être faites pour le four de fusion par induction :

(1) En raison de l’effet de peau, la profondeur de pénétration actuelle 3 est bien inférieure à la taille de l’augmentation et de la fusion du métal. Par conséquent, la force électromagnétique agissant dans la masse fondue peut être considérée comme une force de surface et peut être exprimée par un tenseur de contrainte magnétique (tenseur de contrainte magnétique) ;

(2) Le changement morphologique de la « bosse » de la masse fondue n’affecte pas la distribution des lignes de force magnétiques dans la masse fondue ;

(3) S’il s’agit d’un escargot de cuivre fendu, étant donné que le champ électromagnétique ne peut pénétrer dans la masse fondue que par l’espace entre les lobes fendus, l’effet final du champ électromagnétique est très faible. Par conséquent, l’induction électromagnétique dans le cuivre divisé augmente. L’intensité est calculée en fonction de l’intensité de l’induction électromagnétique à l’intérieur du solénoïde infini. Lorsque le système atteint l’équilibre, la tension superficielle sur la bosse, la pression statique de la masse fondue et la force de surface électromagnétique équivalente moyenne instantanée atteignent l’équilibre.