Próba modyfikacji geometrii wzbudnika w celu minimalizacji powierzchni swobodnej ciekłego metalu

• Autorzy: Golak, S. , Przyłucki, R.

Warianty tytułu

EN

An attempt of modifcation of the inductor geometry for the minimization of the liquid metal free surface

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna "Generowanie i wymiana ciepła w urządzeniach elektrycznych" (IV ; 28-30.09.2009 ; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój pieców indukcyjnych do topienia metali zmierza do zwiększania wydajności tych urządzeń poprzez maksymalizację ich mocy jednostkowej. Jednakże wzrost natężenia pola elektromagnetycznego z tym związany, oprócz zwiększenia szybkości nagrzewania, powoduje także intensyfikację zjawisk hydrodynamicznych zachodzących wewnątrz ciekłego metalu. W efekcie następuje znaczne zwiększenie naturalnego menisku na powierzchni ciekłego metalu. W większości zastosowań zjawisko to jest niepożądane, ponieważ m.in. nasila utlenianie powierzchni ciekłego metalu oraz zwiększa utratę ciepła z kąpieli. Praca opisuje metodykę symulacji komputerowej, w której występuje sprzężenie pola elektromagnetycznego, pola prędkości oraz kształtu powierzchni ciekłego metalu oraz zastosowanie tego rodzaju symulacji do oceny możliwości zmiany geometrii wzbudnika pozwalającej na ograniczenie powierzchni swobodnej metalu.

EN

Development of induction furnaces causes increase in efficiency of these devices by the maximization of their unit power. However, the increase of an intensity of electromagnetic field influences on hydrodynamic phenomena inside the liquid metal. In effect, the natural meniscus on the liquid metal surfaces is significantly increased. For most applications, the phenomenon is undesirable because of the intensifying of the liquid metal surface oxidation and the heat loss from the bath. The article describes the methodology of computer simulation with coupling of electromagnetic field, velocity field and the shape of the liquid metal surface and its application for the possibility analysis of the change of the inductor geometry in the target of the decrease of the metal free surface area.

Słowa kluczowe

PL

piec indukcyjny; proces topienia; ciekły metal; geometria wzbudnika

EN

induction furnace; melting process; liquid metal; inductor geometry

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 118
• Strony: 77-84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Golak, S.

autor

Przyłucki, R.

• Politechnika Śląska, Katedra Elektrotechnologii

Bibliografia

• [1] Blacha L., Fornalczyk A., Przyłucki R., Golak S.: Kinetics of the evaporation process of the volatile component in induction stirred melts, 2nd International Conference Simulation and Modelling of Metallurgical Processes in Steelmaking STEELSIM 2007, s. 389-395.
• [2] Adler K., Schwarze R.: Numerical Modelling of the Evaporation Process of an Electromagnetically Stirred Copper Melt, FLUENT CFD Forum 2005.
• [3] Golak S. , Przyłucki R. : Oxidation of the surface of a liquid metal in the induction furnaces., Acta Metallurgica Slovaca 13, 2007, s. 256-259.
• [4] Golak S. , Przyłucki R. : The optimization of an inductor position for minimization of a liquid metal free surface, Electrotechnical Review, v.11, SIGMA-NOT 2008, s. 163-164.
• [5] Golak S., Przyłucki R.: A simulation of the coupled problem of magnetohydrodynamics and a free surface for liquid metals, Computational Methods in Multiphase Flow V, Transactions of Engineering Sciences, v. 56, WIT 2009, s. 67-76.