ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические основы магнитогидродинамического воздействия на металл из "Специальные способы литья " Ток К жидкому металлу подводится с помощью контактов (кондукционно) или индуцируется в нем при перемещении металла в магнитном поле или изменении величины этого поля. Магнитное поле может быть приложено к металлу извне или создаваться проходящим по нему током. [c.423] При кристаллизации металла в двухфазной зоне возникает термо-ЭДС, являющаяся источником электрического поля отливки, которому сопутствует магнитное поле. [c.423] Электромагнитная сила. Для всех металлов и сплавов при температуре вблизи и выше линии солидуса характерны высокая электропроводность а и низкая магнитная проницаемость (близкая к магнитной проницаемости пустоты 1о). [c.423] Первый член выражения (3) определяет постоянную во времени составляющую электромагнитной силы /эд, создающую гидравлический напор и вызывающую течение металла. Эта сила достигает максимального значения, равного 0,5/тпах, при ф = О и снижается до нуля при изменении ф до 90°. [c.424] Второй член определяет знакопеременную составляющую силы, вызывающую в металле механические колебания удвоенной частоты. [c.424] Если при взаимодействии независимых электрического и магнитного полей угол ф может быть задан, то при взаимодействии поля с индуцированным током или тока в металле с собственным магнитным полем угол зависит от конструкции МГД-уста-новки и свойств металла. Искажение синусоидального изменения одного или обоих полей также приводит к уменьшению /эд. [c.424] В большинстве случаев электромагнитное поле распределено по сечению рабочей зоны неравномерно, из-за чего в ней даже при отсутствии транзитного течения возникает перемешивание металла, приводящее к уменьшению перепада давлений по сравнению с перепадом, рассчитанным по формуле (4). Это ослабление поля учитывается коэффициентом ослабления кос == р ръ, где р — фактический перепад давлений. [c.424] Если толщина слоя металла А Аэ, то на глубине Аэ плотность тока в 2,7 раза меньше, чем на поверхности. Соответственно уменьшаются и электромагнитные силы (рис. 2) [2]. Существенно ослабляет электромагнитные силы слой затвердевшего металла (так как в большинстве случаев От. в Ош. м в 2—2,5 раза) и металлические стенки рабочей зоны, особенно если они выполнены из ферромагнитного материала, для которого fir = ЮО-г-500. [c.424] Условные обозначения Гдл — температура плавления р плотность металла или сплава V— коэффициент кинематической вязкости г — удельная теплота плавления м и 1/о . ц удельное электрическое сопротивление соответственно жидкого и твердого металлов с — удельная теплоемкость — глубина проникновения тока. [c.425] При взаимодействии тока с собственным магнитным полем возникают силы, направленные внутрь проводника (так называемый сжимающий эффект, или пинч-эффект). Если эти силы не уравновешены внешним давлением, происходит пульсация жидкого проводника, сопровождающаяся колебаниями тока и выбросами металла. [c.426] В реальных процессах соблюдать условие (8) по всему объему жидкого металла или условие (9) на всей его свободной поверхности сложно из-за возникающей МГД-неустойчивости. [c.426] Для частиц, форма которых близка к сферической. [c.426] Изменяя величину и направление электромагнитного поля, можно ускорить, замедлить или изменить направление движения частиц, обеспечивая МГД-рафинирование или МГД-гомогенизацию сплава. Так как архимедовы силы, действующие на нетокопроводящие неметаллические включения, направлены навстречу электромагнитным силам, действующим на металл, при определенном соотношении этих сил и скорости движения металла частицы не смогут проникнуть через рабочую зону МГД-устрой-ства (эффект электромагнитного сита ). [c.426] Электрохимический эффект. В жид-нои металле, через который проходит постоянный электрический ток, наблюдается перераспределение электрически заряженных неметаллических частиц, прежде всего катионов водорода Н+. Если же один из электродов расположен вне металла, то электрическое поле большой напряженности интенсифицирует массообмен между металлом и атмосферой (вакуумом). [c.426] Вернуться к основной статье