ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ
The interrelated electromagnetic and thermal processes that occur during induction heating of metals in channel furnaces are investigated. A mathematical model and a technique for determining the size and shape of defects (leaks of liquid metal) in the thermo-insulation material (lining) of such fur...
Saved in:
| Date: | 2018 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/583 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1856543908398366720 |
|---|---|
| author | Щерба, М.А. |
| author_facet | Щерба, М.А. |
| author_sort | Щерба, М.А. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-12-07T10:00:36Z |
| description | The interrelated electromagnetic and thermal processes that occur during induction heating of metals in channel furnaces are investigated. A mathematical model and a technique for determining the size and shape of defects (leaks of liquid metal) in the thermo-insulation material (lining) of such furnaces are developed on the basis of determination of the regularity of the time variation of the inhomogeneous temperature distribution on the surface of furnace' body. Verification of the developed mathematical model was carried out by comparing the calculated results obtained with the results of the experiment on an induction furnace for the production of high-quality copper rolled wire for the cable industry. The regions of maximum temperatures on the furnace body and the maximum temperature gradients inside the lining are determined, as well as the dynamics of their changes on the surface of the furnace during the experiment, which lasts for more than 4.5 years. A relationship between the distribution of isotherms on the furnace body and the location, shape and depth of penetration of liquid copper into furnace thermal insulation masonry was found. On the basis of obtained relationship the hypotheses about the configuration of the currently existing defects were offered. The application of the proposed technique makes it possible to control the change in the state of the lining of induction channel furnaces and to develop recommendations for increasing their life time. References 15, figures 4, tables 2. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:38:22Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-583 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:10:42Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-5832022-12-07T10:00:36Z COUPLED ELECTROMAGNETIC AND THERMAL PROCESSES IN THERMAL INSULATION OF INDUCTION CHANNEL FURNACES DURING CHANGES OF ITS DEFECTS CONFIGURATION ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ Щерба, М.А. electromagnetic field induction heating temperature distribution interrelated (multi-physical) processes three-dimensional mathematical modeling finite element method електромагнітне поле індукційний нагрів розподіл температури взаємопов'язані (мультифізичні) процеси тривимірне математичне моделювання метод скінченних елементів The interrelated electromagnetic and thermal processes that occur during induction heating of metals in channel furnaces are investigated. A mathematical model and a technique for determining the size and shape of defects (leaks of liquid metal) in the thermo-insulation material (lining) of such furnaces are developed on the basis of determination of the regularity of the time variation of the inhomogeneous temperature distribution on the surface of furnace' body. Verification of the developed mathematical model was carried out by comparing the calculated results obtained with the results of the experiment on an induction furnace for the production of high-quality copper rolled wire for the cable industry. The regions of maximum temperatures on the furnace body and the maximum temperature gradients inside the lining are determined, as well as the dynamics of their changes on the surface of the furnace during the experiment, which lasts for more than 4.5 years. A relationship between the distribution of isotherms on the furnace body and the location, shape and depth of penetration of liquid copper into furnace thermal insulation masonry was found. On the basis of obtained relationship the hypotheses about the configuration of the currently existing defects were offered. The application of the proposed technique makes it possible to control the change in the state of the lining of induction channel furnaces and to develop recommendations for increasing their life time. References 15, figures 4, tables 2. Досліджено взаємопов'язані електромагнітні та теплові процеси, які виникають при індукційному нагріванні металу в канальних печах. Розроблено методику визначення розмірів і форми дефектів (протікань рідкого металу) у термоізоляційному матеріалі (футеровці) таких печей шляхом аналізу неоднорідного розподілу температури на поверхні їхнього корпусу. Проведено верифікацію розробленої математичної моделі шляхом порівняння з результатами експерименту тривалістю 3,5 року на індукційній печі промислової лінії лиття. Визначено області максимальних температур на корпусі печі і величини максимальних градієнтів температури всередині футеровки, а також динаміку їхніх зміни у часі. Встановлено зв'язок між розподілом ізотерм на корпусі печі з розташуванням, формою і глибиною проникнення рідкої міді в її термоізоляційну цегляну кладку, а також зроблено припущення щодо конфігурації існуючих на даний момент дефектів. Використання запропонованої методики дозволяє проводити більш точну діагностику стану футеровки індукційних канальних печей, створюючи основи для прогнозування і рекомендацій щодо збільшення їхнього ресурсу. Бібл. 15, рис. 4, табл. 2. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2018-03-01 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/583 10.15407/techned2018.02.017 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 2 (2018): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 017 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 2 (2018): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 017 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2018.02 en https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/583/469 Авторське право (c) 2022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | електромагнітне поле індукційний нагрів розподіл температури взаємопов'язані (мультифізичні) процеси тривимірне математичне моделювання метод скінченних елементів Щерба, М.А. ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ |
| title | ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ |
| title_alt | COUPLED ELECTROMAGNETIC AND THERMAL PROCESSES IN THERMAL INSULATION OF INDUCTION CHANNEL FURNACES DURING CHANGES OF ITS DEFECTS CONFIGURATION |
| title_full | ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ |
| title_fullStr | ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ |
| title_full_unstemmed | ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ |
| title_short | ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО І ТЕПЛОВОГО ПОЛІВ У ТЕРМОІЗОЛЯЦІЇ ІНДУКЦІЙ- НИХ КАНАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ ЗІ ЗМІНОЮ КОНФІГУРАЦІЇ ДЕФЕКТІВ, ЩО ВИНИКАЮТЬ У НІЙ |
| title_sort | взаємозв’язок розподілу електромагнітного і теплового полів у термоізоляції індукцій- них канальних печей зі зміною конфігурації дефектів, що виникають у ній |
| topic | електромагнітне поле індукційний нагрів розподіл температури взаємопов'язані (мультифізичні) процеси тривимірне математичне моделювання метод скінченних елементів |
| topic_facet | electromagnetic field induction heating temperature distribution interrelated (multi-physical) processes three-dimensional mathematical modeling finite element method електромагнітне поле індукційний нагрів розподіл температури взаємопов'язані (мультифізичні) процеси тривимірне математичне моделювання метод скінченних елементів |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/583 |
| work_keys_str_mv | AT ŝerbama coupledelectromagneticandthermalprocessesinthermalinsulationofinductionchannelfurnacesduringchangesofitsdefectsconfiguration AT ŝerbama vzaêmozvâzokrozpodíluelektromagnítnogoíteplovogopolívutermoízolâcíííndukcíjnihkanalʹnihpečejzízmínoûkonfíguracíídefektívŝovinikaûtʹuníj |