De top van de gesmolten poel van de inductie smeltoven vormt een “bult” werkingsprincipe

In het smeltproces van de inductiesmeltoven, zodra het metalen materiaal is gesmolten, zal de smelt een regelmatige beweging vormen onder invloed van elektromagnetische kracht. Deze beweging begint vanuit het midden van het smeltbad en gaat naar beide uiteinden van de spoel. Omdat het metaal wordt vastgehouden door de ovenbodem en de ovenwand, is de laatste beweging altijd naar boven, waardoor een “bult” wordt gevormd aan de bovenkant van het smeltbad. Sommige gegevens gebruiken de verhouding van de hoogte van de bult tot de diameter van de gesmolten poel om de roersterkte van de gesmolten poel uit te drukken. Het uiterlijk van de “bult” wordt weergegeven in figuur 2-9.

Figuur 2-9 Schematisch diagram van de “bult”-morfologie van de smelt in de inductiesmeltoven

Om echter de vorm van de “bult” van de inductiesmeltoven nauwkeurig uit te drukken en om het stromings- en vervormingsgedrag van vloeibaar metaal onder invloed van elektromagnetische velden te onthullen, is het noodzakelijk om de Maxwell-vergelijkingen op te lossen (in combinatie met Ohm’s wet) om de elektromagnetische kracht te verkrijgen. De elektromagnetische kracht van wordt gesubstitueerd in de Navier-Stokes-vergelijking en continuïteitsvergelijking als volumekracht om de stroomsnelheid en vrije oppervlaktevorm te verkrijgen. Tegelijkertijd, wanneer de vorm van het vrije oppervlak van de smelt verandert, zal dit onvermijdelijk de distributie van het elektromagnetische veld in de smelt beïnvloeden en vervolgens de elektromagnetische kracht beïnvloeden die in de smelt werkt, wat de vorm van het vrije oppervlak en de snelheidsverdeling zal veranderen van de smelt. , Het is te zien dat het stromingsveld en het elektromagnetische veld sterk gekoppeld zijn.

Om de morfologie van de smelt “bult” in de evenwichtstoestand te verkrijgen en het berekeningsproces te vereenvoudigen, kunnen de volgende basisveronderstellingen worden gemaakt voor de inductiesmeltoven:

(1) Door het skin-effect is de huidige penetratiediepte 3 veel kleiner dan de grootte van de toename en de metaalsmelt. Daarom kan de elektromagnetische kracht die in de smelt werkt, worden beschouwd als een oppervlaktekracht en kan worden uitgedrukt door een magnetische spanningstensor (magnetische spanningstensor);

(2) De morfologische verandering van de smelt “bult” heeft geen invloed op de verdeling van magnetische krachtlijnen in de smelt;

(3) Als het een gespleten koperen slak is, is het eindresultaat van het elektromagnetische veld erg klein, aangezien het elektromagnetische veld de smelt alleen door de opening tussen de gespleten lobben kan binnendringen. Daarom neemt de elektromagnetische inductie in de gespleten koper toe. De intensiteit wordt berekend volgens de elektromagnetische inductie-intensiteit binnen de oneindige solenoïde. Wanneer het systeem evenwicht bereikt, bereiken de oppervlaktespanning op de bult, de statische druk van de smelt en de momentane gemiddelde equivalente elektromagnetische oppervlaktekracht een evenwicht.