Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie matematyczne procesów cieplno-przepływowych w próżniowym piecu indukcyjnym z zimnym tyglem

Buliński P., Smółka J., Golak S., Przyłucki R.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2017

|

z. 127

209--216

PL

Próżniowe piece indukcyjne umożliwiają wytop metali o wysokich temperaturach topnienia takich jak tytan i jego stopy. Dzięki zastosowaniu próżni końcowy produkt charakteryzuje się wysoką czystością. Zbadanie zjawisk zachodzących w indukcyjnych piecach poróżnionych jest istotne z punktu widzenia ich sterowania i optymalizacji. W tym celu stosuje się metody pomiarowe oraz metody numeryczne. W przedstawionej pracy zastosowano podejście mieszane porównując wyniki uzyskane modelem matematycznym z wynikami eksperymentalnymi. Model matematyczny został zdefiniowany osobno dla pola elektromagnetycznego oraz cieplno-przepływowego. Informacje pomiędzy modelami byty wymieniane w obu kierunkach poprzez zastosowanie własnego kodu źródłowego. Zaproponowany model matematyczny umożliwił wyznaczenie temperatury wewnątrz ciekłego metalu, strat ciepła do otoczenia, kształtu powierzchni swobodnej oraz efektywności oczyszczania metalu z zanieczyszczeń. Walidacja modelu przeprowadzona w oparciu o pomiary kamerą termowizyjną, kamerą szybką oraz analizę chemiczną wykazała wysoką zgodność.

EN

The principal aim of the proposed research is the development of a validated mathematical model of coupled processes taking place during metal melting in induction furnaces with cold crucibles. The mathematical description of process in the furnace should encompass sub-models of all its constituent phenomena. To accomplish this, the developed algorithm will account for mutual interactions of electromagnetic and thermofluid fields. The most important question here is the evaluation of the complex shape of the free surface of the liquid metal, flow pattern in the melt, heat transfer, transport of components in the liquid metal, their evaporation from the metal surface and further transport in the inert or protective atmosphere over the crucible.

2

Investigation of the skull melting method for the generation of particulate material of inorganic compounds

Riemer B., Lange E., Hameyer K.

Archives of Electrical Engineering

|

2011

|

Vol. 60, nr 2

197-209

EN

This paper describes the application of the skull melting method for an artificial generation of particulate material of inorganic compounds like CsOH, NaOH, SnO2 and UO2. The skull melting process is analyzed analytically. Thereby the electromagnetic field is calculated by a one dimensional time harmonic model. Thermal losses are estimated by simple analytical formulas. Finally an electromagnetic thermal field coupling is performed to calculate the temperature distribution inside the crucible, considering transient thermal effects. The skull melting process is simulated for the example of UO2. Under consideration of the given material properties it is shown that the skull melting method can be applied to fuse UO2.

3

Induction skull melting of oxides and glasses

Kudryash M., Behrens T., Nacke B.

Archives of Electrical Engineering

|

2005

|

Vol. 54, nr 4

417-423

EN

A multi-functional installation for induction skull melting of oxides is described. The installation allows realizing wide range of processes like synthesis of high purity oxide materials, single crystal growing, investigation of phase diagrams, melting of glasses and ceramics. Melting of low conductive oxide materials by high frequency electromagnetic field provides overheating the melt on 500 K and higher above the melting point with extremely low pollution of the material. A high frequency transistor generator accomplishes the installation. One inductor-crucible and two cold crucibles of various volumes were used for the research. Melting of zirconium oxide, single crystals growing stabilized zirconium oxide, melting of YBCO-based superconductor as well as a mix of zirconium and aluminium oxides have been carried out in the cold crucibles, while the inductor crucible was used for low temperature glass melting. Energy balance of melting process for different oxides and glasses is presented. Several ways how to start the melting process in cold crucible or inductor-crucible are described.

PL

W artykule opisano wieloczynnościową instalację do topienia indukcyjnego tlenków i szkła w piecu-wzbudniku. Instalacja pozwala realizować szeroką gamę procesów takich jak synteza wysokiej czystości tlenków metali, wzrost monokryształów, badanie wykresów fazowych, topienie szkła i ceramiki. Topienie nisko-przewodzących tlenków przy wykorzystaniu pola elektromagnetycznego wielkiej częstotliwości prowadzi do nagrzania kąpieli do temperatury o 500 K powyżej temperatury topnienia przy niezmiernie małym zanieczyszczeniu materiału. Instalacja jest zasilana przy użyciu generatora tranzystorowego wielkiej częstotliwości. Do badań użyto jednego pieca-wzbudnika oraz dwóch pieców indukcyjnych z zimnym tyglem o różnych objętościach. Topienie tlenku cyrkonu, wzrost monokryształów stabilizowany tlenkiem cyrkonu, topienie nadprzewodników na bazie YBCO jak również mieszaniny tlenków cyrkonu i aluminium przeprowadzono w piecach z zimnym tyglem, podczas gdy piec-wzbudnik został użyty do topienia szkła. Przedstawiono bilans energetyczny procesu topienia tlenków oraz szkła. Opisano szereg sposobów rozpoczęcia procesu topienia w piecu z zimnym tyglem oraz w piecu-wzbudniku.