W pracy dokonano przeglądu urządzeń elektromagnetycznych do transportu i mieszania ciekłych metali skupiając się na przykładzie urządzeń zbudowanych w Katedrze Elektrotechnologii Politechniki Śląskiej. Omówiono metody obliczania takich urządzeń. Obliczono rozkład siły Lorentza w kanale dozownika elektrodynamicznego do ciekłego cynku.
EN
The paper presents a review of electromagnetic devices for transportation and stirring of liquid metals with a special emphasis at devices built in Department of Electrotechnology of the Silesian University of Technology. Methods of calculations for such devices were discussed. Distribution of Lorentz forces in a channel of an electrodynamic feeder with liquid metal were calculated.
W pracy dokonano krótkiego przeglądu urządzeń elektromagnetycznych do transportu i mieszania ciekłych metali skupiając się na przykładzie urządzeń zbudowanych i zaprojektowanych w Katedrze Elektrotechnologii Politechniki Śląskiej. Omówiono metody obliczania takich urządzeń. Obliczono rozkład siły Lorentza w kanale dozownika elektrodynamicznego do ciekłego cynku. NakreśIono plan dalszych prac.
EN
The paper presents a short review of electromagnetic devices for transportation and stirring of liquid metals putting a special emphasis at devices built in Chair of Electrotechnology of the Silesian University of Technology. Method of calculations of such devices were discussed. Distribution of Lorentz forces in a channel of an electrodynamic feeder for liquid metal was calculated. Overall plan offitrther activities in the area was discussed.
Przedstawiono wyniki obliczeń sił elektromagnetycznych oraz rozkładów prędkości ciekłej stali we wlewkach ciągłych, w strefach chłodzenia pierwotnego i wtórnego. Ruch ciekłego metalu wywołany jest przez mieszadła elektromagnetyczne ze wzbudnikami wytwarzającymi wirujące pole magnetyczne. Symulacje przeprowadzono dla różnych rodzajów i parametrów zasilania mieszadeł.
EN
Calculation results of electromagnetic forces and velocity distribution of liquid steel in continuous castings in primary and secondary cooling zones were presented. Movement of liquid metal is caused by electromagnetic stirrers with inductors generating rotating magnetic field. The simulation was carried out for different types and parameters of the stirrers’ supply.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Jednym z głównych obszarów zastosowania technologii nagrzewania indukcyjnego są procesy obróbki cieplnej, takie jak: wyżarzanie, hartowanie, odpuszczanie itp. Kluczowym parametrem decydującym o efektywności nagrzewnic indukcyjnych jest sprawność elektryczna układu wzbudnik-wsad. W artykule zajęto się modelowaniem matematycznym nagrzewania indukcyjnego cienkich taśm ze stopów miedzi stosowanych w procesie ich wyżarzania. Do analizy numerycznej zastosowano profesjonalne programy komputerowe przeznaczone do obliczania pola elektromagnetycznego i temperaturowego, uzupełnione o własne procedury autorskie. Porównano uzyskane sprawności elektryczne układów wzbudnik-wsad dla różnych konfiguracji i właściwości nagrzewanego materiału, Wyniki symulacji komputerowej porównano z pomiarami przeprowadzonymi na stanowiskach doświadczalnych.
EN
One of the main area in application of induction heating technologies is a process of heat treatment like for instance annealing or hardening. A key parameter influenced on effectiveness of induction heater seems to be an electrical efficiency of inductor-workpiece system. Mathematical modeling of induction heating of thin copper strips used for their annealing was presented in the paper. For numerical analysis of coupled electromagnetic and temperature fields professional software supplemented by single-owned procedure was used. Obtained electrical efficiency for different parameters of inductor-workpiece system and properties of heated material was compared. Results of computer simulation were compared with measurements done on laboratory stands.
Jednym z głównych obszarów zastosowania technologii nagrzewania indukcyjnego są procesy obróbki cieplnej takie jak wyżarzanie, hartowanie, odpuszczanie itp. Kluczowym parametrem decydującym o efektywności nagrzewnic indukcyjnych jest sprawność elektryczna układu wzbudnik-wsad. W artykule zajęto się modelowaniem matematycznym nagrzewania indukcyjnego cienkich taśm ze stopów miedzi stosowanych w procesie ich wyżarzania. Do analizy numerycznej zastosowano profesjonalne programy komputerowe przeznaczone do obliczania pola elektromagnetycznego i temperaturowego uzupełnione o własne procedury autorskie. Porównano uzyskane sprawności elektryczne układów wzbudnik-wsad dla różnych konfiguracji i właściwości nagrzewanego materiału. Wyniki symulacji komputerowej porównano z pomiarami przeprowadzonymi na stanowiskach doświadczalnych.
EN
One of the main area in application of induction heating Technologies is a process of heat treatment like for instance annealing or hardening. A key parameter influenced on effectiveness of induction heater seems to be an electrical efficiency of inductor-workpiece system. Mathematical modeling of induction heating of thin copper strips used for their annealing was presented in the paper. For numerical analysis of coupled electromagnetic and temperature fields professional software supplemented by single-owned procedure was used. Obtained electrical efficiency for different parameters of inductor-workpiece system and properties of heated material was compared. Results of computer simulation were compared with measurements done on laboratory stands.
W artykule dokonano przeglądu rozwiązań konstrukcyjnych i metod obliczania mieszadeł elektromagnetycznych stosowanych w liniach ciągłego odlewania stali. Bardziej szczegółowej analizy dokonano dla przypadku mieszadła elektromagnetycznego z wirującym polem elektromagnetycznym typu MEMS (Mould Electromagnetic Stirrer) zainstalowanego bezpośrednio na krystalizatorze. Do wstępnej analizy numerycznej zjawiska zastosowano metodę quasi-analityczną z wykorzystaniem pakietu programowego Matlab. Omówiono także wyniki symulacji numerycznej sprzężonego pola elektromagnetycznego i hydrodynamicznego z wykorzystaniem profesjonalnych pakietów obliczeniowych Flux i Fluent. Efektem końcowym obliczeń było wyznaczenie rozkładu prędkości w fazie ciekłej wlewka ciągłego. Sformułowano wnioski końcowe.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Metal uzyskiwany w wyniku topienia w klasycznych piecach przemysłowych jest narażony na zanieczyszczenia powstałe w wyniku kontaktu topionego metalu z wyłożeniem ceramicznym. Piece indukcyjne z zimnym tyglem umożliwiają uzyskiwanie materiałów o dużym stopniu czystości dzięki zjawisku topienia semilewitacyjnego. Wadą pieców z zimnym tyglem jest ich niewielka sprawność elektryczna. W pracy przedstawiono obliczenia pola elektromagnetycznego, które mogą być wstępem do optymalizacji konstrukcji tygla.
EN
During melting of metals in industrial furnaces a melt is not protected against purification caused by a contact with ceramic materials. In order to avoid such a weakness the cold crucible furnaces may be applied making possible to produce high quality metal thanks to semi levitation melting phenomena. A disadvantage of such a melting is its relatively low efficiency. The paper presents exemplary calculations of electromagnetic field distribution in the simplified model of the cold crucible induction furnace. The results may be applied for an optimization of the furnace construction.