Взаимодействие тока в индукторе с током, индуцированным в поверхностном слое жидкого металла в тигле, приводит к возникновению электродинамических сил F, действующих на жидкий металл и направленных к оси тигля.
Под действием электродинамических сил возникает двухконтурная циркуляция металла, интенсивность которой можно визуально оценить по высоте выпуклого мениска на свободной поверхности ванны металла.
Выводы теории индукционного нагрева, подтверждаемые практикой, показывают, что высота мениска прямо пропорциональна удельной мощности, передаваемой в садку, и обратно пропорциональна корню квадратному из частоты тока.
В результате электромагнитного перемешивания происходит выравнивание температуры и химического состава металла в объеме ванны. Быстрее проходят процессы растворения легирующих элементов и науглероживания. Однако чрезмерная интенсивность перемешивания приводит к нарушению сплошности шлакового покрова, так как шлак стекает к стенкам тигля. В результате этого увеличивается угар металла, усиливается растворение в нем газов и, кроме того, возможны газометаллические выбросы.
На практике допустимая интенсивность перемешивания металла в печах промышленной частоты обеспечивается при величине удельной мощности, не превышающей 230... 300 кВт/т. Скорость движения металла в этом случае достигает 2,5 м/с в центре и 4 м/с у стенки тигля. Учитывая, что расход энергии на плавку чугуна в крупных электропечах составляет около 500 кВт-ч/т, производительность ИЧТ промышленной частоты не превосходит половины ее емкости в час.
Из формулы следует, что увеличение частоты тока в индукторе позволяет увеличивать удельную мощность печи и ее производительность.