Az olvadt medence teteje a indukciós olvasztókemence „púp” működési elvet alkot

Az indukciós olvasztókemence olvasztási folyamata során a fémanyag megolvadása után az olvadék szabályos mozgást végez az elektromágneses erő hatására. Ez a mozgás az olvadt medence közepétől indul, és a tekercs mindkét végére halad. Mivel a fémet korlátozza a kemence alja és a kemence fala, a végső mozgás mindig felfelé halad, és „púpot” képez az olvadt medence tetején. Egyes adatok a púp magasságának és az olvadékmedence átmérőjének arányát használják az olvadt medence keverési erejének kifejezésére. A „púp” megjelenését a 2-9. ábra mutatja.

2-9 ábra Az olvadék „púp” morfológiájának sematikus diagramja az indukciós olvasztókemencében

Azonban az indukciós olvasztó kemence „púpjának” alakjának pontos kifejezéséhez, valamint a folyékony fém elektromágneses tér hatására bekövetkező áramlási és deformációs viselkedésének feltárásához meg kell oldani a Maxwell-egyenleteket (Ohm-egyenletekkel párosítva). törvény) az elektromágneses erő eléréséhez. Az elektromágneses erőt a Navier-Stokes egyenletbe és a folytonossági egyenletbe helyettesítik térfogaterőként, hogy megkapjuk az áramlási sebességet és a szabad felület alakját. Ugyanakkor, amikor az olvadék szabad felületi alakja megváltozik, az elkerülhetetlenül befolyásolja az elektromágneses mező eloszlását az olvadékban, majd befolyásolja az olvadékban ható elektromágneses erőt, ami megváltoztatja a szabad felület alakját és sebességeloszlását. az olvadékból. , Látható, hogy az áramlási tér és az elektromágneses tér erősen párosul.

Az egyensúlyi állapotban lévő olvadék „púp” morfológiájának megszerzése és a számítási folyamat egyszerűsítése érdekében az indukciós olvasztókemencére vonatkozóan a következő alapfeltevéseket tehetjük:

(1) A bőrhatás miatt az áram behatolási mélysége 3 sokkal kisebb, mint a növekedés és a fémolvadék mérete. Ezért az olvadékban ható elektromágneses erő felületi erőnek tekinthető, és egy mágneses feszültségtenzorral (magnetic stress tensor) fejezhető ki;

(2) Az olvadék „púp” morfológiai változása nem befolyásolja a mágneses erővonalak eloszlását az olvadékban;

(3) Ha ez egy hasított rézcsiga, mivel az elektromágneses tér csak a hasított lebenyek közötti résen keresztül juthat be az olvadékba, az elektromágneses mező végeredménye nagyon kicsi. Ezért az elektromágneses indukció a hasított rézben növekszik. Az intenzitást a végtelen szolenoidon belüli elektromágneses indukció intenzitása alapján számítjuk ki. Amikor a rendszer eléri az egyensúlyt, a púp felületi feszültsége, az olvadék statikus nyomása és a pillanatnyi átlagos ekvivalens elektromágneses felületi erő egyensúlyba kerül.