Đỉnh của bể nóng chảy của lò nấu chảy cảm ứng hình thành một nguyên tắc làm việc “bướu”

Trong quá trình nấu chảy của lò nấu chảy cảm ứng, một khi vật liệu kim loại được nung chảy, sự nóng chảy sẽ tạo thành chuyển động đều đặn dưới tác dụng của lực điện từ. Chuyển động này bắt đầu từ tâm của bể nóng chảy và di chuyển đến cả hai đầu của cuộn dây. Bởi vì kim loại bị hạn chế bởi đáy lò và thành lò, chuyển động cuối cùng luôn hướng lên trên, tạo thành một “cái bướu” ở trên cùng của vũng nóng chảy. Một số dữ liệu sử dụng tỷ lệ giữa chiều cao của cái bướu với đường kính của bể nóng chảy để biểu thị cường độ khuấy của bể nóng chảy. Sự xuất hiện của “bướu” được thể hiện trong Hình 2-9.

Hình 2-9 Sơ đồ hình thái “bướu” của sự nóng chảy trong lò nung chảy cảm ứng

Tuy nhiên, để thể hiện chính xác hình dạng của “cái bướu” của lò nung chảy cảm ứng, và để tiết lộ hành vi chảy và biến dạng của kim loại lỏng dưới tác dụng của trường điện từ, cần phải giải các phương trình Maxwell (kết hợp với Ohm định luật) để thu được lực điện từ. Lực điện từ của được thay thế vào phương trình Navier-Stokes và phương trình liên tục dưới dạng lực thể tích để thu được vận tốc dòng chảy và hình dạng bề mặt tự do. Đồng thời, khi hình dạng bề mặt tự do của chất nóng chảy thay đổi, chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố của trường điện từ trong chất nóng chảy, và sau đó ảnh hưởng đến lực điện từ tác dụng trong chất nóng chảy, sẽ làm thay đổi hình dạng bề mặt tự do và sự phân bố vận tốc. của sự tan chảy. Có thể thấy rằng trường dòng và trường điện từ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.

Để có được hình thái của “bướu” nóng chảy ở trạng thái cân bằng và đơn giản hóa quá trình tính toán, các giả thiết cơ bản sau đây có thể được thực hiện đối với lò nấu chảy cảm ứng:

(1) Do hiệu ứng da, độ sâu thâm nhập hiện tại 3 nhỏ hơn nhiều so với kích thước tăng và kim loại nóng chảy. Do đó, lực điện từ tác dụng trong sự nóng chảy có thể được coi là lực bề mặt và có thể được biểu thị bằng một tensor ứng suất từ ​​(tensor ứng suất từ);

(2) Sự thay đổi hình thái của “bướu” nóng chảy không ảnh hưởng đến sự phân bố của các đường sức từ trong lớp nóng chảy;

(3) Nếu là ốc đồng chẻ, vì trường điện từ chỉ có thể đi vào chỗ nóng chảy qua khe giữa các thùy bị tách, nên hiệu ứng cuối của trường điện từ là rất nhỏ. Do đó, cảm ứng điện từ trong đồng tách tăng Cường độ được tính theo cường độ cảm ứng điện từ bên trong solenoid vô hạn. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng, sức căng bề mặt trên cái gù, áp suất tĩnh của chất nóng chảy và lực điện từ bề mặt tương đương trung bình tức thời đạt trạng thái cân bằng.