Сибирский федеральный университет

Номер

Журнал СФУ. Техника и технологии. 2021 14 (5)

Авторы

Тимофеев, В. Н.; Стромбской, И. А.; Алексеева, А. Б.

Контактная информация

Тимофеев, В. Н.: Сибирский федеральный университет Красноярск, Российская Федерация; Стромбской, И. А.: ООО «РУСАЛ ИТЦ» Красноярск, Российская Федерация; Алексеева, А. Б.: Сибирский федеральный университет Красноярск, Российская Федерация

Ключевые слова

filling conveyor; Induction heating; inductor – mold system; aluminum ingot; magnetic field; разливочный конвейер; индукционный нагрев; система индуктор – изложница; алюминиевый слиток; магнитное поле

Аннотация

В плавильно- литейном производстве алюминиевой чушки широко используются разливочные конвейеры. Алюминиевая чушка определенной формы и веса получается путем кристаллизации жидкого алюминия (расплава) в изложницах разливочного конвейера. По мере движения изложниц по конвейеру расплав в них постепенно затвердевает. В высокопроизводительных конвейерах для увеличения скорости охлаждения расплава изложницы двигаются по воде. Поэтому после освобождения изложницы от затвердевшей чушки в нее попадает вода. С целью исключения температурного шока и возможного выброса жидкого металла изложницы необходимо перед заливкой просушить и подогреть. В настоящее время на алюминиевых заводах для этого используют газовые горелки [1]. Целью данной работы является исследование возможности индукционного нагрева изложниц разливочного конвейера. Расчет осуществляется с использованием рядов Фурье в комплексной форме и приближенными граничными условиями на поверхности ферромагнитных изложниц. Приближенные граничные условия позволяют избежать необходимости расчета электромагнитного поля в нелинейной ферромагнитной среде. В нагреваемом объекте энергия индуцированного переменного электрического поля необратимо превращается в тепловую энергию. Эта диссипация тепловой энергии, приводящая к нагреву объекта, определяется наличием токов проводимости (вихревых токов). Индукционный нагрев широко применяется в металлурги для плавления, нагрева и перемешивания электропроводящих тел. Метод основан на поглощении телами электромагнитной энергии переменного магнитного поля, создаваемого индуктором. Нагреваемое изделие располагается в непосредственной близости от индуктора. Существует много публикаций по аналитическому и численному анализу физических процессов в системе индуктор – нагреваемая заготовка. В данной работе проведен аналитический расчет электромагнитных процессов в системе индуктор – ферромагнитные изложницы разливочного конвейера. Аналитическое решение получено благодаря использованию приближенного граничного условия Л. Р. Неймана на поверхности нелинейных ферромагнитных изложниц

Страницы

583–589

DOI

10.17516/1999-494X-0335

Статья в архиве электронных ресурсов СФУ

https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/143416

Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).