增加冷坩埚的截面数量主要通过减弱磁屏蔽效应来提高能源效率。通过将铜坩埚分成更多段，可以有效地阻止坩埚壁内形成大的涡流。这种电阻损耗的减少使得更高比例的电磁势能能够穿透坩埚，直接作用于内部的金属电荷。
在感应颅熔炼（ISM）中，坩埚充当电磁窗口。增加截面数量可以提高该窗口的“透明度”，最大限度地减少加热铜壁的能量浪费，并将能量最大化地输送到熔体中。
磁屏蔽的机制
打破涡流回路
连续的铜壁通过产生反向涡流来自然地阻挡电磁场。
在冷坩埚设计中，截面之间的缝隙是关键的断路器。
通过增加截面数量（以及缝隙的数量），可以减小每个单独铜段内涡流循环的可用物理路径长度。
降低坩埚中的功率损耗
当坩埚壁中的涡流减小时，铜材本身的发热量会减少。
这直接转化为降低坩埚的冷却需求。
更重要的是，先前以热量形式浪费在壁上的能量现在被保存在电磁场中。
优化向电荷的能量传输
增加磁通量穿透
ISM工艺的主要目标是在金属电荷中感应电流，而不是在容器中。
更高的截面数量会减弱屏蔽效应，允许外部感应线圈的磁通量深入坩埚内部。
这导致线圈与电荷之间的耦合更强，显著提高了能源利用效率。
底部开缝的影响
虽然壁截面至关重要，但坩埚底部的结构同样重要。
在底部引入缝隙可以使电磁强度的垂直分布更加均匀。
这会在电荷底部产生感应电流的汇聚区，从而提高过热度并减小底部颅层厚度。
理解极限
饱和点
虽然增加截面数量可以提高效率，但收益并非无限。
研究表明，只有当磁势达到饱和时，能源利用率才会显著提高。
超过这一点，增加更多截面会使效率收益递减，并可能给坩埚设计带来不必要的机械复杂性。
优化您的坩埚设计
为了有效平衡机械复杂性与热效率，请考虑以下关于截面数量的因素：
- 如果您的主要关注点是最大能源效率：将截面数量增加到磁势饱和之前的阈值，以最大限度地减少壁屏蔽。
- 如果您的主要关注点是熔体均匀性：确保您的设计包含底部缝隙，以增强垂直磁通量分布并减小底部颅层厚度。
最高效的坩埚是保持电磁透明的坩埚，将功率导向熔体而不是机器。
总结表：
| 特性 | 更高截面数量的影响 | 对ISM的好处 |
|---|---|---|
| 磁屏蔽 | 显著减弱 | 更高的电磁透明度 |
| 涡流 | 回路路径中断 | 铜壁电阻功率损耗降低 |
| 磁通量穿透 | 强度增加 | 线圈与电荷之间的耦合更强 |
| 热损耗 | 壁加热最小化 | 冷却需求和浪费减少 |
| 颅层 | 底部厚度减小 | 过热度和熔体收得率提高 |
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