Особенности работы индукционной печи с сердечником

При нагреве металла индукционным током возникает интенсивное перемешивание металла, в результате появления электродинамических усилий и взаимодействия тока в канале с магнитными потоками.

Основные физические эффекты:

1) Центробежный (моторный)

Рассмотрим его появление в печи с открытым каналом:

Индукционный ток стремится компенсировать вызвавшую его причину, следовательно, большую часть времени токи в индукторе и металле направлены противоположно. Параллельно расположенные и противоположно направленные токи отталкиваются. Действующая на металл результирующая сила F оттесняет металл к наружной стенке канала. Поверхность металла становится наклонной, канал вращается.

В индукционной печи с закрытым каналом данный эффект создает напор расплавленного металла в направлении от внутренней стенки канала к наружной. При этом вдоль наружной стенки металл поднимается вверх, а вдоль внутренней – опускается вниз.

2) Сжимающий эффект.

Обусловлен значительными токами в жидком металле. При этом взаимное притяжение между различными слоями тока в жидком проводнике может стать настолько большим, что проводник пережмется и устойчивая работа печи будет нарушена. Действию сжимающего эффекта противостоят силы атмосферного давления на поверхность металла и силы гидростатического давления металла.

3) Эффект вихревых сил.

Проявляется в печах с закрытыми каналами, имеющими переменное сечение. В канале осуществляется циркуляция металла в сторону расширения канала.

4) Тепловой эффект.

В печах с закрытыми каналами возникают значительные тепловые силы, из-за большой разницы температур в канале и в шахте. Более нагретый металл, имеющий меньшую плотность, поднимается из канала в шахту, а более плотный металл (холодный) опускается из шахты в канал.

Таким образом, интенсивное перемешивание металла позволяет получать в сердечниках металл высокого качества.

Поиск по сайту: