Ключові слова
вихрова камера
дуговий індуктор
рідкий метал
моделювання електромагнітних і гідродинамічних процесів
з’єднувальні канали
кут приєднання каналів до вихрової камери
Як цитувати
Анотація
Представлено схему відбивної печі для плавлення алюмінієвих відходів у вихровому потоці розплаву, створеного дуговим індуктором в окремій циліндричній камері. Вихрова камера, яка з’єднана з плавильною ванною печі за допомогою двох каналів, у цій печі виконує дві функції: перемішує розплавлений метал у ванні та створює вихрову воронку, куди подається подрібнена шихта. Сформульовано математичну модель для чисельного дослідження електромагнітних і гідродинамічних процесів в такій системі. Визначено вплив кута приєднання всмоктувального і натискного каналів до бокової циліндричної поверхні вихрової камери на її параметри, в якості яких виступали середня швидкість рідкого металу у ванні печі, витрата розплаву через поперечні перерізи з’єднувальних каналах та середня кутова швидкість металу в камері. Установлено, що кут приєднання всмоктувального каналу мало впливає на роботу камери на відміну від кута напірного каналу, який для досягнення максимального перемішування металу у ванні повинен приймати мінімальні значення, а для створення максимальної воронки - бути більше 500. Наведено міркування щодо компромісних значень цього кута, котрі можуть забезпечити необхідне функціонування камери як з точки зору перемішувача рідкого металу у ванні печі, так і з точки зору обертального пристрою металу в камері. Бібл. 8. Рис. 5.
Посилання
Stal R., Hanley P. Electromagnetic stirring in aluminium ladles. ABB Value Paper. 2009.
Gluhenkyi A.I., Gorislavets Yu.M., Tokarevsky A.V. Three-dimensional modelling of a single-phase electro-magnetic stirrer of liquid metals. Tekhnichna electrodynamica. 2013. No. 5. Pp. 77–84. (Rus)
Dubodelov V.I., Gorislavets Y.M., Glukhenkii A.I., Fikssen V.N. Electromagnetic stirrer of liquid metal with al-ternating action of traveling and pulsating magnetic fields. Proc. of the 8th Inter. Conf. on Electromagnetic Processing of Materials EPM 2015. October 12–16, 2015. Cannes, France. Pp. 605–608.
URL: https://www.yumpu.com/xx/document/view/14174965/-lotuss-pyrotek (accessed: 05/01/2023).
https://www.youtube.com/watch?v=EwvhukuQ-HQ (accessed: 05/01/2023).
Penkovyi T.O., Khalatov A.A., Goryslavets Yu.M. Modelling of hydrodynamic and thermal processes in a re-verberatory melting furnace with a vortex chamber. Teplofizyka ta teploenerhetyka. 2023. Vol. 45. No 1. Pp. 84–90. (Ukr)
Ilinca F., Pelletier D. Positivity preservation and adaptive solution of the k-ε model of turbulence. AIAA Journal. 1998. 36(1). Pp. 44–50.
COMSOL Multiphysics. Simulation Software. URL: https://www.comsol.com/comsol-multiphysics (accessed: 05/01/2023).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Ю.М. Гориславець, Т.О. Пеньковий