Determination of a Mass Transfer Area during Metal Melting in a Vacuum Induction Furnace

In the paper, a simulation model that allows for determination of the actual surface area of inductively stirred liquid metal and the value of metal near-surface velocity during its melting is presented. Also, the effects of induction furnace working frequency on both parameters are demonstrated. The simulation was performed for copper and liquid steel that were melted in two different induction furnaces. The calculation results were also used for determination of coefficients of copper mass transfer in liquid steel and of antimony mass transfer in liquid copper during their stirring in the discussed furnace.

W pracy przedstawiono model symulacyjny pozwalający na wyznaczenie wartości rzeczywistej powierzchni ciekłego metalu mieszanego indukcyjnie jak i wartości prędkości przypowierzchniowej metalu w trakcie jego topienia Wykazano jednocześnie wpływ częstotliwości roboczej pieca indukcyjnego na obydwie wielkości. Symulacji dokonano dla miedzi i ciekłej stali topionych w dwóch różnych piecach indukcyjnych. Wyniki obliczeń posłużyły także do wyznaczenia wartości współczynników transportu masy miedzi w ciekłej stali i antymonu w ciekłej miedzi w przypadku ich mieszania w omawianym agregacie.