浙(zhe)江至德(de)鋼業有限(xian)公司在(zai)實(shi)際擠壓(ya)亞洲歐美色綜合一區二區在線:不銹鋼管生產(chan)過程中，采(cai)用電能來加熱鋼管坯(pi)料的方法有以(yi)下四種(zhong)：
1. 電阻爐加熱 電流通過加熱元件發出熱量，靠爐膛的輻射和對流來加熱金屬。
2. 電接觸加熱 電流由電源(yuan)通過觸頭直接(jie)流過金屬(shu)，金屬(shu)坯料內(nei)的電阻使其得到加熱。
3. 鹽浴爐加熱 將直流電源的一極通入電解液，另一極接入加熱的金屬，通電后，電解出來的氣體附在金屬表面形成一層氣膜，把金屬和電解液隔開，于是在金屬和電解液間產生電弧，發出熱量，使金屬加熱。
4. 電感應加熱 利用電磁感(gan)應，在金屬內激(ji)勵出電流(liu)，使金屬得到加(jia)熱(re)。
在(zai)電(dian)(dian)阻爐(lu)內(nei)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量的(de)(de)(de)傳(chuan)遞(di)基本上與在(zai)火焰爐(lu)內(nei)一(yi)樣，因此，金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)間很長電(dian)(dian)接(jie)觸加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)較為先進而又經濟的(de)(de)(de)方法，但是(shi)由于(yu)(yu)其要求(qiu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)和長度的(de)(de)(de)尺寸有一(yi)定的(de)(de)(de)比例，而限(xian)制了(le)其應(ying)(ying)用(yong)(yong)范(fan)圍；此外(wai)，不能(neng)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)變斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)、很難使(shi)(shi)觸頭下的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)均勻、平穩調節加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度有困難等，迫使(shi)(shi)其要與其他加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)方式配合使(shi)(shi)用(yong)(yong)。鹽浴(yu)爐(lu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)，由于(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量是(shi)在(zai)金(jin)屬(shu)表面(mian)附近的(de)(de)(de)一(yi)薄層電(dian)(dian)解(jie)(jie)液中生成，而坯(pi)料(liao)本體是(shi)按熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳(chuan)導加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)，因此，加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度較慢，且電(dian)(dian)能(neng)消(xiao)耗較大(da)(da)。感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)形式有兩種：工頻(pin)（50Hz）感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)和增高頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)一(yi)般坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)直(zhi)徑大(da)(da)于(yu)(yu)150mm。同時(shi)，需解(jie)(jie)決一(yi)些技術(shu)問題，諸如如何使(shi)(shi)坯(pi)料(liao)在(zai)三相感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)中溫度均勻，如何平穩地(di)改變感(gan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)輸入功率(lv)，如何調整金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度等。用(yong)(yong)增高頻(pin)率(lv)進行坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)，其規格(ge)范(fan)圍廣泛得多。
坯料(liao)感應加熱(re)的工藝特點與(yu)感應加熱(re)時(shi)，電流通過(guo)感應線圈的特性有著(zhu)密(mi)切的關系，主要有以(yi)下幾點：
a. 集(ji)膚效應
當(dang)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)通過等截(jie)面的導(dao)體(ti)(ti)時(shi)，導(dao)體(ti)(ti)截(jie)面中的電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)(du)（單位為A/mm2）是相等的。但當(dang)交變電(dian)(dian)流(liu)(liu)通過導(dao)體(ti)(ti)時(shi)，導(dao)體(ti)(ti)截(jie)面上的電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)(du)不是均勻分布的，最大電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)(du)出現(xian)在導(dao)體(ti)(ti)的表(biao)面層，這樣導(dao)體(ti)(ti)的截(jie)面就(jiu)沒有得(de)到完全的利用，這種電(dian)(dian)流(liu)(liu)集(ji)聚的現(xian)象叫(jiao)做(zuo)集(ji)膚(fu)效(xiao)應。集(ji)膚(fu)效(xiao)應使電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)(du)從導(dao)體(ti)(ti)中心(xin)向其表(biao)面逐漸增(zeng)大，也(ye)即電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)(du)從表(biao)面向中心(xin)衰減，而且電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)(du)與深度(du)(du)(du)(du)的關系服從指數定律(圖2-90)。
由集膚(fu)效應可(ke)(ke)以看出，采(cai)用交(jiao)變(bian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)時(shi)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)只流(liu)(liu)(liu)(liu)過(guo)導(dao)體的(de)表面層。電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)頻率越高，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)通過(guo)的(de)表面層越薄。為(wei)了(le)簡化整個感應加熱(re)的(de)計算，引入(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)穿(chuan)透深(shen)度(du)(du)的(de)概念，即(ji)導(dao)體某一深(shen)度(du)(du)處的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)為(wei)其表面電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)的(de) 1/e = 1/2.718 = 0.368 時(shi)，這一深(shen)度(du)(du) △ 即(ji)為(wei)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)穿(chuan)透深(shen)度(du)(du)（圖 2-9），可(ke)(ke)用下式確定：
圖 2-10 所示(shi)為電流(liu)頻率與電流(liu)穿(chuan)透深(shen)度的(de)關系。
由此(ci)可(ke)知(zhi)，感應(ying)加(jia)熱(re)(re)時的電(dian)流穿(chuan)透深度(du)與采用的電(dian)流頻(pin)率有關，頻(pin)率越高，穿(chuan)透越淺；而頻(pin)率越低，則穿(chuan)透深度(du)越深（圖2-10).在坯料(liao)表面穿(chuan)透深度(du)外的中心部位的加(jia)熱(re)(re)主要還是依靠來自被加(jia)熱(re)(re)的穿(chuan)透深度(du)層的熱(re)(re)傳導進行加(jia)熱(re)(re)。
表2-9為在不(bu)同的電流頻(pin)率和(he)溫度下，部分材料的電流穿透(tou)深度。
由上可(ke)知，由于(yu)電流(liu)(liu)(liu)(liu)傳導時(shi)(shi)的(de)表(biao)面(mian)集膚效應引(yin)起被加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)表(biao)里溫差，導致坯(pi)(pi)料(liao)(liao)徑向加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)溫度(du)不(bu)均。這對于(yu)高(gao)(gao)合金鋼(gang)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)是(shi)很不(bu)利的(de)。不(bu)過在(zai)(zai)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)感應加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)過程中(zhong)隨著(zhu)溫度(du)的(de)升高(gao)(gao)，電阻系數增加(jia)(jia)，使電流(liu)(liu)(liu)(liu)穿透深(shen)度(du)提高(gao)(gao)。同時(shi)(shi)采(cai)(cai)用感應加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)電流(liu)(liu)(liu)(liu)穿透深(shen)度(du)值畢竟還有相當的(de)寬度(du)，而(er)且坯(pi)(pi)料(liao)(liao)中(zhong)部仍(reng)有渦(wo)電流(liu)(liu)(liu)(liu)產生，其加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)還是(shi)很快(kuai)的(de)。不(bu)會像在(zai)(zai)火焰爐內靠輻(fu)射和傳導加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi)那(nei)么慢。并且坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在(zai)(zai)環(huan)形(xing)爐中(zhong)經過預熱(re)(re)(re)(re)到(dao)800~900℃的(de)高(gao)(gao)溫，這些因(yin)素都為坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在(zai)(zai)感應加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi)的(de)表(biao)里溫差提供了補償。此時(shi)(shi)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)可(ke)以采(cai)(cai)用大(da)功率進行快(kuai)速(su)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)。
b. 邊緣效(xiao)應
感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱時，在感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)內磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)分(fen)布是不均勻的(de)(de)(de)，感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)中部磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)最大，而(er)兩端(duan)部磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)則降低(di)，此稱為(wei)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)邊緣效(xiao)應(ying)(ying)(ying)(ying)。也正(zheng)由于(yu)此，坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)軸(zhou)向加(jia)(jia)熱不均勻。為(wei)了消除此現象，可將(jiang)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)制作(zuo)得比(bi)坯(pi)料(liao)略長；或在感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)兩端(duan)各加(jia)(jia)上(shang)一個鋼墊(dian)，將(jiang)坯(pi)料(liao)兩端(duan)溫(wen)度(du)偏低(di)的(de)(de)(de)部分(fen)移(yi)到(dao)兩端(duan)的(de)(de)(de)鋼墊(dian)上(shang)。這兩種(zhong)方法(fa)都使(shi)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱的(de)(de)(de)經濟性和可操(cao)作(zuo)性降低(di)到(dao)無法(fa)接受。目(mu)前，普遍采(cai)用的(de)(de)(de)方法(fa)是在感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)器(qi)兩端(duan)加(jia)(jia)設(she)補(bu)償(chang)(chang)線(xian)圈，以產(chan)生(sheng)補(bu)償(chang)(chang)磁(ci)場(chang)，來降低(di)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱后(hou)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)軸(zhou)向溫(wen)差。另(ling)外，對于(yu)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱有冷(leng)和熱兩種(zhong)規定(ding)(ding)，其定(ding)(ding)義為(wei)：從室溫(wen)到(dao)磁(ci)性轉變溫(wen)度(du)，稱為(wei)冷(leng)加(jia)(jia)熱規范(fan)。從磁(ci)性轉變溫(wen)度(du)到(dao)加(jia)(jia)工溫(wen)度(du)，稱為(wei)熱加(jia)(jia)熱規范(fan)。并且電流(liu)穿透深度(du)也有冷(leng)和熱之分(fen)。
c. 鄰近效應
在(zai)坯料進行(xing)感(gan)(gan)應(ying)加熱時，往(wang)往(wang)必須將(jiang)導體（感(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈）和空心(xin)坯料置(zhi)于(yu)同心(xin)，由(you)于(yu)鄰近效應(ying)，負(fu)載(zai)電流(liu)都(dou)分布(bu)在(zai)內(nei)(nei)管(guan)(guan)（空心(xin)坯料）的外表(biao)面(mian)和外管(guan)(guan)（感(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈）的內(nei)(nei)表(biao)面(mian)，任何內(nei)(nei)管(guan)(guan)位置(zhi)的偏移都(dou)會(hui)使電流(liu)分布(bu)更不均勻，如圖2-11所示。
