Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ

Управление движением расплавленного металла в двухсекционной индукционной тигельной печи

В. Э. Фризен, Д. А. Николаев, В. И. Лузгин, Д. А. Камаев, И. В. Черных

Аннотация


Описаны проблемы приготовления расплава в плавильной печи. Исследовались моделирование и анализ поведения расплава в индукционной тигельной печи. Предложен метод ускорения перемешивания расплава путем изменения распределения электродинамических сил за счет изменения схемы питания секционированного по высоте индуктора. Выполнена оценка поля скоростей движения металла и распределения температур расплава в тигле при различных вариантах питания индуктора.


Ключевые слова


индукционная плавка металлов, индукционная тигельная печь, управление движением расплавленного металла, электромагнитное перемешивание

Полный текст:

PDF

Литература


Тир, Л. Л. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией в электропечах / Л. Л. Тир, М. Я. Столов. — М.: Металлургия, 1975. — 224 с.

Тимофеев, В. Н. МГД-технологии в металлургии. Интенсивный курс Специализация IV / В. Н. Тимофеев, М. В. Первухин, М. Ю. Хацаюк и др. — СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013. — 250 с.

Никулин, И. Л. Математическая модель деформирования оксидной плёнки на поверхности металлического расплава в переменном магнитном поле / И. Л. Никулин, В. А. Демин // Вестник ПНИПУ. Механика. — 2022. — № 1. — С. 72–88.

Nikulin, I. L. Surface film deformation by melt moving in an alternating magnetic field and the integral criterion of such film stability / I. L. Nikulin, V. A. Demin, A. V. Perminov // Fluid Dynamics Research. — 2022. — Vol, 54, № 2. — P. 1 – 17.

Asada, Amjad. Numerical study of particle filtration in an induction crucible furnace / Amjad Asada, Christoph Kratzscha, Steffen Dudczig, Christos G. Aneziris, Rьdiger Schwarzea // International Journal of Heat and Fluid Flow. 2016 December. — Vol. 62, Part B. — P. 299 – 312.

Buliński, Piotr. Numerical and experimental investigation of heat transfer process in electromagnetically driven flow within a vacuum induction furnace / Piotr Buliński, Jacek Smolka, Sławomir Golak, Roman Przyłucki, Michał Palacz, Grzegorz Siwiec, Jakub Lipart, Ryszard Białecki, Leszek Blacha // Applied Thermal Engineering. — 2017. — Vol. 124. — P. 1003 – 1013.

Bermúdez, A. Numerical simulation of a thermo-electromagneto-hydrodynamic problem in an induction heating furnace / A. Bermúdez, D. Gуmez, M. C. Muńiz, P. Salgado, R. Vázquez // Applied Numerical Mathematics 59 (2009). — Р. 2082 – 2104.

Cyril, Courtessole. Flows and mass transfers in two superimposed liquid layers in an induction furnace / Cyril Courtessole, Jacqueline Etay // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2013. — Vol. 65. — P. 893 – 906.

Kirpo, M. Modeling of Turbulence Properties and Particle Transport in Recirculated flows: PhD Thesis / M. Kirpo. — Riga, Latvia, 2008. — 188 p.

Кувалдин, А. Б. Разработка и исследование системы управления перестраиваемым тиристорным преобразователем частоты для индукционного нагрева при сильно изменяющейся нагрузке / А. Б. Кувалдин, М. А. Федин, И. М. Генералов, А. О. Кулешов // Вопросы электротехнологии. — 2017.– № 2 (15). — С. 93 — 101.

Федин, М. А. Выбор принципа регулирования и разработка системы управления индукционных тигельных печей с проводящим тиглем / М. А. Федин // Индукционный нагрев. — 2014. — № 1 (27).– С. 24 — 28.

Nurlybekova, Assel N. Modeling and Research of Induction System for Electromagnetic Rotation of Metal Melt / Assel N. Nurlybekova, Zhaina U. Sagyndykova, Toremurat B. Sissembayev, Madina Yermekova. // 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus); St. Petersburg and Moscow, Russia; 27 – 30 Jan. 2020.

Слухоцкий, А. Е. Индукторы для индукционного нагрева / А. Е. Слухоцкий, С. Е. Рыскин. — Л.: Энергия. Ленинградское отделение, 1974. — 264 с.

Слухоцкий, А. Е. Установки индукционного нагрева: учебное пособие для вузов / А. Е. Слухоцкий, В. С. Немков, Н. А. Павлов, А. В. Бамунэр; Под ред. А. Е. Слухоцкого. — Л.: Энергоиздат, Ленинградское отд-ние, 1981. — 328 с.

Лузгин, В. И. Плавильные комплексы на основе индукционных тигельных печей и их математическое моделирование: учеб. пособ. / В. И. Лузгин, С. Ф. Сарапулов, Ф. Н. Сарапулов и др. — Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. — 464 с.

Васильев, А. С. Источники питания высокочастотных электротермических установок: [монография] / А. С. Васильев, Г. Конрад, С. В. Дзлиев. — Новосибирск: НГТУ. — 2006. — 425 с.

Sarapulov, F. N. Use of detailed equivalent circuit method for investigation of electromagnetic, thermal and hydrodynamic processes in induction electric engineering units / F. N. Sarapulov, S. F. Sarapulov and V. E. Frizen // Acta Technica CSAV. — 2015. — Vol. 60. — Pp. 131 – 153.

Nazar Ben Salah. A finite element method for magnetohydrodynamics / Nazar Ben Salah, Azzeddin Soulaimani, Wagdi G. Habashi // Computer methods in applied mechanics and engineering, 190, 2001. — P. 5867 – 5892.

Сидоров, О. Ю. Методы конечных элементов и конечных разностей в электромеханике и электротехнологии / О. Ю. Сидоров, Ф. Н. Сарапулов, С. Ф. Сарапулов. — М.: Энергоатомиздат, 2010. — 331 с.

Смольянов, И. А. Математическое моделирование электромеханических установок в среде Comsol Multiphysics : учебно-методическое пособие / И. А. Смольянов, Ф. Н. Сарапулов, С. Ф. Сарапулов [и др.] ; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. Ф. Н. Сарапулова. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2021. — 255 с.

Goldsteins, L. Experimental and numerical analysis of behavior of electromagnetic annular linear induction pump [Текст]: Theses : 2015GREAI047 / Goldsteins Linards. — Universit´e Grenoble Alpes, 2015.

Гершуни, Г.3. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости / Г.3. Гершуни, Е. М. Жуховицкий. — М.: Наука, 1972. — 392 с.

Андронов, В. Н. Жидкие металлы и шлаки / В. Н. Андронов, Б. В. Чекин, С. В. Нестеренко. — М.: Металлургия. — 1977. — 128 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.86.63.004

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


                                                  

© 1998 — 2024 НТФ "Энергопрогресс"


Адрес редакции: 129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон редакции   234-7449.

E-mail: prom_energy@rambler.ru; prom_energy1@mail.ru