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感應加熱已廣泛地應用于鋼材冶煉、加熱生產中。對于線材生產應用時,我們需要了解幾大方面。
1穿透感應
交變磁場會在工件內部產生渦流,電流在工件橫截面上分布不再均勻,電流主要集中在工件表面,稱為趨膚效應。
由于趨膚效應,從鋼絲表面到芯部感應電流逐步減小,鋼絲芯部加熱不足,其溫度總比表面上升慢,感應加熱必須充分考慮頻率、加熱時間、合理的均溫措施和均溫時間,以達到芯表溫度一致。
2頻率選擇
線材感應加熱屬于穿透加熱,頻率的選擇主要考慮兩個因素:感應加熱的加熱效率和鋼絲截面的溫度均勻性。透入電路深度δ和鋼絲直徑D,線材感應加熱時兩個參數之間合理關系為6>δ/D>3。
3磁性材料加熱
對于鋼絲等磁性材料加熱,磁性材料居里點前后相對磁導率變化非常大。如中碳鋼的居里點為760℃,其加熱過程應以此分為兩個階段。
對于磁性材料加熱到居里點以上溫度的工況,常選用雙頻加熱方式,即在加熱初始階段,鋼絲仍保持磁性材料特性時采用低頻加熱,在終階段,鋼絲已經變為非磁性材料時,使用高頻加熱更為有效。
4感應加熱爐的結構
小的空氣減息意味著好的電磁耦合,但是鋼絲在感應器內移動時,又必須有足夠的間隙使鋼絲不至于碰擦線圈銅管內壁而產生短路。鋼絲與感應器要保持良好的同心度。長而緊湊的感應器效率更高。特別是對于加熱非磁性的鋼絲時,感應器的長度至少應是內徑的5倍。
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