浙(zhe)江(jiang)至(zhi)德鋼業有限公司在(zai)實際擠壓香蕉視頻app連接:不銹鋼管生(sheng)產過程中(zhong),采用(yong)電能來(lai)加(jia)熱鋼管坯(pi)料的方(fang)法有以(yi)下(xia)四種:
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(jie)觸加(jia)熱(re) 電(dian)流由電(dian)源通(tong)過(guo)觸頭直接流過(guo)金屬(shu),金屬(shu)坯料內的電(dian)阻使(shi)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(dian)磁感應,在金屬(shu)內激勵出電(dian)流(liu),使金屬(shu)得到加熱。
在電(dian)(dian)阻爐(lu)內加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時,熱(re)(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)傳遞(di)基本上與(yu)(yu)在火焰爐(lu)內一樣,因(yin)(yin)此(ci),金屬的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時間很長(chang)電(dian)(dian)接觸加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)是較(jiao)為(wei)先進而(er)又經濟的(de)(de)(de)方法,但是由于(yu)(yu)其(qi)要(yao)求加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)斷面和長(chang)度的(de)(de)(de)尺寸有(you)(you)一定的(de)(de)(de)比例,而(er)限制了其(qi)應(ying)(ying)(ying)用范(fan)圍;此(ci)外,不(bu)能加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)變斷面的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)、很難使(shi)(shi)觸頭(tou)下的(de)(de)(de)金屬加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)均勻、平(ping)穩調節(jie)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度有(you)(you)困難等,迫使(shi)(shi)其(qi)要(yao)與(yu)(yu)其(qi)他(ta)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)方式(shi)配(pei)合使(shi)(shi)用。鹽浴(yu)爐(lu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時,由于(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)是在金屬表(biao)面附近(jin)的(de)(de)(de)一薄層電(dian)(dian)解(jie)液(ye)中生(sheng)成,而(er)坯(pi)(pi)料(liao)本體是按(an)熱(re)(re)(re)(re)傳導加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de),因(yin)(yin)此(ci),加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度較(jiao)慢,且(qie)電(dian)(dian)能消耗較(jiao)大(da)。感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)形式(shi)有(you)(you)兩(liang)種:工(gong)頻(50Hz)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)和增高(gao)頻率的(de)(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)。工(gong)頻感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)一般坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)直徑(jing)大(da)于(yu)(yu)150mm。同(tong)時,需解(jie)決(jue)一些技術(shu)問題,諸如(ru)如(ru)何(he)(he)使(shi)(shi)坯(pi)(pi)料(liao)在三相感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)中溫(wen)度均勻,如(ru)何(he)(he)平(ping)穩地改變感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器的(de)(de)(de)輸入功率,如(ru)何(he)(he)調整金屬的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度等。用增高(gao)頻率進行坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時,其(qi)規格范(fan)圍廣泛得多。
坯料感(gan)應加熱的工藝特點(dian)與感(gan)應加熱時(shi),電流通過感(gan)應線(xian)圈的特性有(you)著密切(qie)的關系(xi),主(zhu)要(yao)有(you)以下幾(ji)點(dian):
a. 集膚(fu)效應(ying)
當直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電流(liu)(liu)(liu)通過等截面(mian)(mian)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)體(ti)(ti)時,導(dao)(dao)體(ti)(ti)截面(mian)(mian)中(zhong)的(de)(de)(de)電流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)(單(dan)位(wei)為A/mm2)是相等的(de)(de)(de)。但當交變電流(liu)(liu)(liu)通過導(dao)(dao)體(ti)(ti)時,導(dao)(dao)體(ti)(ti)截面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)電流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)不是均勻分布(bu)的(de)(de)(de),最(zui)大電流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)出現在導(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)層(ceng),這樣(yang)導(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)截面(mian)(mian)就沒有(you)得到完全的(de)(de)(de)利用(yong),這種(zhong)電流(liu)(liu)(liu)集聚的(de)(de)(de)現象叫做集膚效應(ying)(ying)。集膚效應(ying)(ying)使電流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)從導(dao)(dao)體(ti)(ti)中(zhong)心(xin)向其(qi)表(biao)面(mian)(mian)逐漸增大,也即電流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)從表(biao)面(mian)(mian)向中(zhong)心(xin)衰減,而且電流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)(du)與(yu)深度(du)(du)的(de)(de)(de)關系服(fu)從指(zhi)數定律(圖2-90)。


由集膚效應可(ke)以看出,采用交變電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)時,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)只流(liu)(liu)過導體的(de)(de)(de)表面層。電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻率越高(gao),電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)過的(de)(de)(de)表面層越薄。為(wei)了簡化整(zheng)個感應加(jia)熱的(de)(de)(de)計算,引入電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)穿(chuan)透深(shen)度(du)的(de)(de)(de)概念(nian),即(ji)導體某一深(shen)度(du)處的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)為(wei)其表面電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)的(de)(de)(de) 1/e = 1/2.718 = 0.368 時,這一深(shen)度(du) △ 即(ji)為(wei)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)穿(chuan)透深(shen)度(du)(圖 2-9),可(ke)用下(xia)式確(que)定:

圖(tu) 2-10 所(suo)示為電(dian)流(liu)頻率與電(dian)流(liu)穿透深度的關(guan)系。

由(you)此(ci)可知,感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)時的電(dian)流穿(chuan)透(tou)深(shen)(shen)度與采用的電(dian)流頻率(lv)(lv)有關,頻率(lv)(lv)越(yue)(yue)(yue)高,穿(chuan)透(tou)越(yue)(yue)(yue)淺;而頻率(lv)(lv)越(yue)(yue)(yue)低,則穿(chuan)透(tou)深(shen)(shen)度越(yue)(yue)(yue)深(shen)(shen)(圖2-10).在坯(pi)料(liao)表面(mian)穿(chuan)透(tou)深(shen)(shen)度外的中心部(bu)位的加(jia)(jia)熱(re)(re)主要還是(shi)依靠來自被加(jia)(jia)熱(re)(re)的穿(chuan)透(tou)深(shen)(shen)度層(ceng)的熱(re)(re)傳導進(jin)行加(jia)(jia)熱(re)(re)。
表2-9為在不同的電流頻(pin)率和溫度下,部分材(cai)料的電流穿透深度。


由(you)上可知,由(you)于電(dian)(dian)流傳導(dao)時(shi)的(de)(de)表面集膚(fu)效應(ying)引起被加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)坯料(liao)(liao)表里溫差,導(dao)致坯料(liao)(liao)徑向加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)不均。這對于高(gao)(gao)合金鋼(gang)坯料(liao)(liao)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)是很(hen)不利的(de)(de)。不過在坯料(liao)(liao)的(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)過程(cheng)中隨著溫度(du)(du)的(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao),電(dian)(dian)阻系數增加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia),使電(dian)(dian)流穿透深度(du)(du)提高(gao)(gao)。同時(shi)采用(yong)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi),坯料(liao)(liao)中的(de)(de)電(dian)(dian)流穿透深度(du)(du)值畢竟還有相當(dang)的(de)(de)寬度(du)(du),而且坯料(liao)(liao)中部仍有渦電(dian)(dian)流產生,其(qi)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)速(su)度(du)(du)還是很(hen)快(kuai)的(de)(de)。不會像(xiang)在火焰爐(lu)內靠輻(fu)射和傳導(dao)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)那么慢。并(bing)且坯料(liao)(liao)在環形爐(lu)中經過預熱(re)到(dao)800~900℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫,這些因(yin)素都為坯料(liao)(liao)在感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)的(de)(de)表里溫差提供了補償。此(ci)時(shi),坯料(liao)(liao)可以(yi)采用(yong)大功率進行快(kuai)速(su)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)。
b. 邊緣效應
感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)時,在(zai)感(gan)(gan)(gan)應(ying)器內磁(ci)場的(de)(de)分布是不(bu)均勻(yun)的(de)(de),感(gan)(gan)(gan)應(ying)器中(zhong)部(bu)(bu)磁(ci)場強(qiang)度(du)最大(da),而兩端(duan)部(bu)(bu)磁(ci)場強(qiang)度(du)則降(jiang)(jiang)低(di),此稱(cheng)為(wei)感(gan)(gan)(gan)應(ying)器的(de)(de)邊緣效應(ying)。也正由于此,坯(pi)料的(de)(de)軸向(xiang)加(jia)(jia)熱(re)(re)不(bu)均勻(yun)。為(wei)了(le)消除(chu)此現象,可將(jiang)感(gan)(gan)(gan)應(ying)器制作得比坯(pi)料略長;或在(zai)感(gan)(gan)(gan)應(ying)器的(de)(de)兩端(duan)各加(jia)(jia)上一個鋼墊,將(jiang)坯(pi)料兩端(duan)溫度(du)偏低(di)的(de)(de)部(bu)(bu)分移到兩端(duan)的(de)(de)鋼墊上。這兩種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)都使(shi)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)的(de)(de)經(jing)濟性(xing)(xing)和(he)可操作性(xing)(xing)降(jiang)(jiang)低(di)到無法(fa)(fa)接受(shou)。目前,普遍(bian)采(cai)用的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)是在(zai)感(gan)(gan)(gan)應(ying)器兩端(duan)加(jia)(jia)設補償(chang)線圈,以產生補償(chang)磁(ci)場,來降(jiang)(jiang)低(di)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)后坯(pi)料的(de)(de)軸向(xiang)溫差。另(ling)外,對于坯(pi)料的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)有冷和(he)熱(re)(re)兩種(zhong)規(gui)定,其定義為(wei):從室溫到磁(ci)性(xing)(xing)轉變(bian)溫度(du),稱(cheng)為(wei)冷加(jia)(jia)熱(re)(re)規(gui)范(fan)。從磁(ci)性(xing)(xing)轉變(bian)溫度(du)到加(jia)(jia)工溫度(du),稱(cheng)為(wei)熱(re)(re)加(jia)(jia)熱(re)(re)規(gui)范(fan)。并且電流(liu)穿(chuan)透深度(du)也有冷和(he)熱(re)(re)之(zhi)分。
c. 鄰近效(xiao)應
在坯料(liao)(liao)進行感應加熱時,往往必須將導體(ti)(感應線圈)和空心(xin)坯料(liao)(liao)置于(yu)同心(xin),由于(yu)鄰(lin)近效(xiao)應,負載電(dian)流(liu)都分布在內管(guan)(空心(xin)坯料(liao)(liao))的(de)外(wai)(wai)表(biao)面和外(wai)(wai)管(guan)(感應線圈)的(de)內表(biao)面,任何內管(guan)位置的(de)偏移都會使電(dian)流(liu)分布更不均勻,如圖2-11所示。


