浙江至德鋼業有限(xian)公司在實際擠(ji)壓香蕉視頻app連接:不銹鋼管生產(chan)過程中(zhong),采用(yong)電能(neng)來加熱鋼管坯料(liao)的(de)方法有以(yi)下四(si)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(dian)接(jie)觸加熱(re) 電(dian)流(liu)由電(dian)源通過觸頭(tou)直(zhi)接流(liu)過金屬,金屬坯(pi)料內的電(dian)阻使(shi)其(qi)得(de)到加熱(re)。
3. 鹽(yan)浴(yu)爐加(jia)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(gan)應加熱 利用電磁感應,在金屬(shu)內激勵(li)出(chu)電流,使金屬(shu)得(de)到加(jia)熱。
在(zai)(zai)(zai)電(dian)阻爐內加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi),熱(re)(re)(re)(re)量的(de)(de)(de)(de)傳遞基(ji)本上與在(zai)(zai)(zai)火焰(yan)爐內一樣,因(yin)此,金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)間很長電(dian)接觸加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)是(shi)較為先進而又(you)經濟的(de)(de)(de)(de)方法,但是(shi)由于(yu)(yu)其(qi)要(yao)求加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)斷面(mian)和長度的(de)(de)(de)(de)尺寸有一定的(de)(de)(de)(de)比例,而限制了其(qi)應(ying)用范圍(wei);此外,不能加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)變斷面(mian)的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)、很難(nan)使(shi)觸頭下的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)均勻、平(ping)(ping)穩調節加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度有困難(nan)等,迫使(shi)其(qi)要(yao)與其(qi)他加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)方式(shi)(shi)配合(he)使(shi)用。鹽(yan)浴爐加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi),由于(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)量是(shi)在(zai)(zai)(zai)金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)附近的(de)(de)(de)(de)一薄(bo)層電(dian)解液中生成,而坯料(liao)本體是(shi)按熱(re)(re)(re)(re)傳導加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de),因(yin)此,加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度較慢,且電(dian)能消耗較大。感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)形式(shi)(shi)有兩種:工頻(pin)(50Hz)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)和增高頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)一般坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)直徑大于(yu)(yu)150mm。同(tong)時(shi),需解決一些技(ji)術問題,諸(zhu)如如何(he)使(shi)坯料(liao)在(zai)(zai)(zai)三相感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)中溫度均勻,如何(he)平(ping)(ping)穩地改變感(gan)(gan)應(ying)器的(de)(de)(de)(de)輸(shu)入功率,如何(he)調整金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度等。用增高頻(pin)率進行(xing)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi),其(qi)規格范圍(wei)廣泛得多。
坯料感(gan)應(ying)加熱的工藝(yi)特(te)點與感(gan)應(ying)加熱時,電流通過(guo)感(gan)應(ying)線圈的特(te)性有著密(mi)切的關(guan)系,主(zhu)要(yao)有以下幾點:
a. 集膚(fu)效應
當直流(liu)(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)(liu)通過等(deng)截面(mian)的(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)時(shi),導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)截面(mian)中(zhong)的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(單位為A/mm2)是(shi)相(xiang)等(deng)的(de)(de)。但當交(jiao)變(bian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)通過導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)時(shi),導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)截面(mian)上的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度不(bu)是(shi)均勻分布的(de)(de),最大電(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度出現在導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)表(biao)面(mian)層,這樣導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)截面(mian)就沒有得到(dao)完全(quan)的(de)(de)利用,這種電(dian)流(liu)(liu)(liu)集聚的(de)(de)現象(xiang)叫做集膚效應(ying)。集膚效應(ying)使電(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度從(cong)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)中(zhong)心向其表(biao)面(mian)逐漸增大,也(ye)即電(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度從(cong)表(biao)面(mian)向中(zhong)心衰減,而且電(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度與深度的(de)(de)關(guan)系服從(cong)指數定(ding)律(lv)(圖2-90)。


由集膚效(xiao)應(ying)可(ke)以(yi)看(kan)出,采用(yong)交(jiao)變電流(liu)時(shi),電流(liu)只流(liu)過(guo)導體的(de)(de)表面層。電流(liu)頻率越高,電流(liu)通(tong)過(guo)的(de)(de)表面層越薄。為(wei)了簡化整個感應(ying)加熱的(de)(de)計算(suan),引入電流(liu)穿透(tou)深(shen)(shen)度(du)的(de)(de)概念,即(ji)導體某(mou)一深(shen)(shen)度(du)處的(de)(de)電流(liu)密度(du)為(wei)其表面電流(liu)密度(du)的(de)(de) 1/e = 1/2.718 = 0.368 時(shi),這一深(shen)(shen)度(du) △ 即(ji)為(wei)電流(liu)穿透(tou)深(shen)(shen)度(du)(圖 2-9),可(ke)用(yong)下式確定:

圖 2-10 所(suo)示為電流頻(pin)率與電流穿(chuan)透(tou)深度(du)的關系。

由此可知(zhi),感應(ying)加(jia)熱時(shi)的(de)(de)電流(liu)穿透(tou)(tou)深度(du)(du)與采用的(de)(de)電流(liu)頻率有關,頻率越(yue)(yue)高,穿透(tou)(tou)越(yue)(yue)淺;而(er)頻率越(yue)(yue)低,則穿透(tou)(tou)深度(du)(du)越(yue)(yue)深(圖2-10).在坯料表面穿透(tou)(tou)深度(du)(du)外的(de)(de)中(zhong)心部位的(de)(de)加(jia)熱主要還是依靠來自被加(jia)熱的(de)(de)穿透(tou)(tou)深度(du)(du)層的(de)(de)熱傳導(dao)進行加(jia)熱。
表2-9為(wei)在不同(tong)的電流頻率和溫(wen)度下,部分材(cai)料的電流穿(chuan)透深度。


由上可知,由于電流(liu)傳導(dao)時的(de)(de)表面集膚效(xiao)應引起被加(jia)(jia)(jia)熱(re)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)表里(li)溫差(cha),導(dao)致坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)徑(jing)向加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)不均(jun)。這(zhe)對于高(gao)合金鋼(gang)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)是很(hen)不利的(de)(de)。不過(guo)在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)過(guo)程中隨著(zhu)溫度(du)的(de)(de)升高(gao),電阻系數(shu)增加(jia)(jia)(jia),使電流(liu)穿透(tou)(tou)深度(du)提(ti)(ti)高(gao)。同時采(cai)用感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)時,坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)中的(de)(de)電流(liu)穿透(tou)(tou)深度(du)值畢竟還有相當的(de)(de)寬度(du),而且坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)中部仍有渦(wo)電流(liu)產(chan)生,其加(jia)(jia)(jia)熱(re)速度(du)還是很(hen)快(kuai)的(de)(de)。不會像在火焰爐內靠(kao)輻射和傳導(dao)加(jia)(jia)(jia)熱(re)時那么慢(man)。并且坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)在環形(xing)爐中經過(guo)預熱(re)到800~900℃的(de)(de)高(gao)溫,這(zhe)些因素都為坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)在感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)時的(de)(de)表里(li)溫差(cha)提(ti)(ti)供了補償(chang)。此時,坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)可以采(cai)用大功(gong)率(lv)進行快(kuai)速加(jia)(jia)(jia)熱(re)。
b. 邊緣(yuan)效應(ying)
感應(ying)(ying)加熱(re)時,在(zai)感應(ying)(ying)器(qi)內磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布是(shi)不均勻的(de)(de)(de),感應(ying)(ying)器(qi)中部磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)最大,而(er)兩端(duan)(duan)部磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)(du)(du)則降低(di),此稱為(wei)(wei)感應(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)邊緣效應(ying)(ying)。也(ye)正由于(yu)此,坯料的(de)(de)(de)軸向加熱(re)不均勻。為(wei)(wei)了(le)消除此現象,可將感應(ying)(ying)器(qi)制作得比坯料略長;或在(zai)感應(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)兩端(duan)(duan)各加上一個鋼(gang)墊,將坯料兩端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)偏(pian)低(di)的(de)(de)(de)部分(fen)(fen)移到(dao)兩端(duan)(duan)的(de)(de)(de)鋼(gang)墊上。這(zhe)兩種方(fang)法(fa)都使感應(ying)(ying)加熱(re)的(de)(de)(de)經濟(ji)性(xing)(xing)(xing)和(he)可操作性(xing)(xing)(xing)降低(di)到(dao)無(wu)法(fa)接受(shou)。目(mu)前,普遍采用的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)感應(ying)(ying)器(qi)兩端(duan)(duan)加設補償線圈,以產生(sheng)補償磁(ci)場(chang),來降低(di)感應(ying)(ying)加熱(re)后坯料的(de)(de)(de)軸向溫(wen)(wen)(wen)差(cha)。另外,對于(yu)坯料的(de)(de)(de)加熱(re)有冷(leng)和(he)熱(re)兩種規定,其定義(yi)為(wei)(wei):從室溫(wen)(wen)(wen)到(dao)磁(ci)性(xing)(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du),稱為(wei)(wei)冷(leng)加熱(re)規范(fan)。從磁(ci)性(xing)(xing)(xing)轉變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)到(dao)加工溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du),稱為(wei)(wei)熱(re)加熱(re)規范(fan)。并且電流穿透深度(du)(du)(du)也(ye)有冷(leng)和(he)熱(re)之(zhi)分(fen)(fen)。
c. 鄰近效應
在坯料進行感應加熱時,往(wang)往(wang)必須(xu)將導體(感應線圈)和空(kong)心(xin)坯料置于同心(xin),由于鄰近效應,負載電流都(dou)分布(bu)在內管(空(kong)心(xin)坯料)的(de)外(wai)表(biao)面(mian)和外(wai)管(感應線圈)的(de)內表(biao)面(mian),任何內管位置的(de)偏移都(dou)會使電流分布(bu)更不均勻,如圖2-11所(suo)示(shi)。


