La parte superiore della piscina fusa del forno fusorio ad induzione forma un principio di funzionamento a “gobba”.

Nel processo di fusione del forno fusorio a induzione, una volta fuso il materiale metallico, il fuso formerà un movimento regolare sotto l’azione della forza elettromagnetica. Questo movimento inizia dal centro della vasca fusa e si sposta su entrambe le estremità della bobina. Poiché il metallo è vincolato dal fondo del forno e dalla parete del forno, il movimento finale è sempre verso l’alto, formando una “gobba” nella parte superiore della vasca fusa. Alcuni dati utilizzano il rapporto tra l’altezza della gobba e il diametro del bagno fuso per esprimere la forza di agitazione del bagno fuso. L’aspetto della “gobba” è mostrato nella Figura 2-9.

Figura 2-9 Diagramma schematico della morfologia a “gobba” del fuso nel forno fusorio ad induzione

Tuttavia, per esprimere con precisione la forma della “gobba” del forno fusorio a induzione e per rivelare il comportamento di flusso e di deformazione del metallo liquido sotto l’azione del campo elettromagnetico, è necessario risolvere le equazioni di Maxwell (accoppiate con l’equazione di Ohm legge) per ottenere la forza elettromagnetica. La forza elettromagnetica di viene sostituita nell’equazione di Navier-Stokes e nell’equazione di continuità come forza volumetrica per ottenere la velocità del flusso e la forma della superficie libera. Allo stesso tempo, quando la forma della superficie libera della massa fusa cambia, influenzerà inevitabilmente la distribuzione del campo elettromagnetico nella massa fusa e quindi influenzerà la forza elettromagnetica che agisce nella massa fusa, che cambierà la forma della superficie libera e la distribuzione della velocità del fuso. , Si può vedere che il campo di flusso e il campo elettromagnetico sono altamente accoppiati.

Per ottenere la morfologia della “gobba” fusa allo stato di equilibrio e semplificare il processo di calcolo, si possono fare le seguenti ipotesi di base per il forno fusorio ad induzione:

(1) A causa dell’effetto pelle, l’attuale profondità di penetrazione 3 è molto più piccola della dimensione dell’aumento e del metallo fuso. Pertanto, la forza elettromagnetica che agisce nella massa fusa può essere considerata una forza superficiale e può essere espressa da un tensore di sollecitazione magnetico (tensore di sollecitazione magnetica);

(2) Il cambiamento morfologico della “gobba” del fuso non influisce sulla distribuzione delle linee di forza magnetiche nel fuso;

(3) Se si tratta di una lumaca di rame divisa, poiché il campo elettromagnetico può entrare nella massa fusa solo attraverso lo spazio tra i lobi divisi, l’effetto finale del campo elettromagnetico è molto piccolo. Pertanto, l’induzione elettromagnetica nel rame diviso aumenta. L’intensità è calcolata in base all’intensità dell’induzione elettromagnetica all’interno del solenoide infinito. Quando il sistema raggiunge l’equilibrio, la tensione superficiale sulla gobba, la pressione statica della massa fusa e la forza superficiale elettromagnetica equivalente media istantanea raggiungono l’equilibrio.