高频电磁场分离硅液中非金属夹杂物的数值模拟

摘要

本文通过开发高频电磁场下熔融金属中非金属夹杂物捕捉数学模型来研究硅液中非金属夹杂物的去除。通过对电磁场、流场及夹杂物运动的模拟表明,磁场及电磁力主要分布在硅液集肤层区域内。由于磁场在空气中衰减很快，因此磁场与电磁力场在硅液上部顶角处达到最大，并逐渐向中心减小.在电磁力诱导作用下硅液产生流动，从上部项角区域开始形成循环流动，底部的流动性较弱。最初均匀分布在硅液中的夹杂物在液体的循环流动中大部分被电磁力在侧壁捕捉,中心区域较为干净，在1.67 mm的集肤层内约68％的夹杂物被捕捉。另一方面，实验结果与计算结果具有高度的一致性。