Управление конвективными потоками в жидком металле под действием электромагнитных сил

Abstract

During preparation of metal alloys stirring of the melt plays an important role in order to even its chemical composition and temperature in the whole bath volume. It is necessary to create specific convectional streams of metal in the bath for effective stirring. Based on the known analysis of selforganization of convectional streams in the liquid heated from beneath (Rayleigh-Bernard effect), the present article describes a MHD-stirrer which allows receive a similar pattern of streams in the molten melt by using electromagnetic force. We have considered stirring processes in the rectangular bath and a MHD-stirrer which allows increase efficiency and reduce energy costs on the alloy preparation process.

В процессе приготовления металлических сплавов перемешивание играет важную роль в выравнивании химического состава и температуры во всем объеме ванны. Для эффективного перемешивания необходимо создать специфическую структуру конвективных потоков. На основе анализа известного эффекта самоорганизации конвективных потоков в жидкости, подогреваемой снизу (эффект Релея - Бенара), в данной статье описан МГД- перемешиватель, который позволяет получить аналогичные потоки в жидком металле под действием электромагнитных сил. Рассмотрены процессы перемешивания в прямоугольной ванне, предложен МГД-перемешиватель, который увеличивает эффективность и снижает энергопотребление в процессе приготовления сплава.