Вершина расплавленного бассейна индукционная плавильная печь образует «горб» принцип работы

В процессе плавки в индукционной плавильной печи после расплавления металлического материала расплав будет формировать регулярное движение под действием электромагнитной силы. Это движение начинается от центра расплавленной ванны и распространяется на оба конца змеевика. Поскольку металл ограничен дном печи и стенкой печи, последнее движение всегда направлено вверх, образуя «горб» в верхней части расплавленной ванны. В некоторых данных используется отношение высоты выступа к диаметру ванны расплава для выражения силы перемешивания ванны расплава. Внешний вид «горба» показан на рис. 2-9.

Рисунок 2-9 Схематическая диаграмма «горбовой» морфологии расплава в индукционной плавильной печи

Однако для точного выражения формы «горба» индукционной плавильной печи, а также выявления течения и деформационного поведения жидкого металла под действием электромагнитного поля необходимо решать уравнения Максвелла (вкупе с уравнениями Ома). закон) для получения электромагнитной силы. Электромагнитная сила подставляется в уравнение Навье-Стокса и уравнение неразрывности как объемная сила для получения скорости потока и формы свободной поверхности. В то же время при изменении формы свободной поверхности расплава это неизбежно повлияет на распределение электромагнитного поля в расплаве, а затем и на действующую в расплаве электромагнитную силу, которая изменит форму свободной поверхности и распределение скоростей. расплава. , Видно, что поле течения и электромагнитное поле сильно связаны.

Для получения морфологии «горба» расплава в равновесном состоянии и упрощения процесса расчета можно сделать следующие основные допущения для индукционной плавильной печи:

(1) Из-за скин-эффекта глубина проникновения тока 3 намного меньше размера нарастания и расплава металла. Поэтому электромагнитную силу, действующую в расплаве, можно рассматривать как поверхностную силу и выражать через тензор магнитных напряжений (тензор магнитных напряжений);

2) морфологическое изменение «горба» расплава не влияет на распределение магнитных силовых линий в расплаве;

(3) Если это разделенная медная улитка, поскольку электромагнитное поле может проникать в расплав только через зазор между разделенными лепестками, конечный эффект электромагнитного поля очень мал. Следовательно, электромагнитная индукция в разделенной меди увеличивается. Интенсивность рассчитывается в соответствии с интенсивностью электромагнитной индукции внутри бесконечного соленоида. Когда система достигает равновесия, поверхностное натяжение на горке, статическое давление расплава и мгновенная средняя эквивалентная электромагнитная поверхностная сила достигают равновесия.