浙江至德鋼業有限公司在實際擠(ji)壓在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管生(sheng)產過程中，采(cai)用電能來加熱鋼(gang)管坯(pi)料的方法有以下四種：
1. 電阻爐加熱(re) 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(chu)加(jia)熱 電流(liu)由電源(yuan)通過觸頭直(zhi)接流(liu)過金屬，金屬坯料內(nei)的電阻使(shi)其得到加(jia)熱。
3. 鹽(yan)浴爐(lu)加熱(re) 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(dian)磁感應，在金屬內激勵(li)出電(dian)流，使(shi)金屬得到加熱。
在(zai)(zai)電(dian)阻爐(lu)內加熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳遞基本上與(yu)在(zai)(zai)火(huo)焰(yan)爐(lu)內一(yi)樣，因此(ci)，金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)(re)時(shi)間很(hen)長電(dian)接觸加熱(re)(re)(re)(re)是(shi)較為先進而又經濟的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法，但(dan)是(shi)由(you)于(yu)其(qi)(qi)要(yao)求加熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷面和長度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例，而限制了(le)其(qi)(qi)應(ying)(ying)(ying)用范(fan)圍(wei)；此(ci)外(wai)，不能加熱(re)(re)(re)(re)變斷面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯料(liao)、很(hen)難(nan)使(shi)觸頭下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)加熱(re)(re)(re)(re)均勻、平穩調(diao)節加熱(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)(du)有(you)困難(nan)等(deng)，迫使(shi)其(qi)(qi)要(yao)與(yu)其(qi)(qi)他(ta)加熱(re)(re)(re)(re)方(fang)式配合使(shi)用。鹽(yan)浴爐(lu)加熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，由(you)于(yu)熱(re)(re)(re)(re)量是(shi)在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)(shu)表面附近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)薄層電(dian)解液中生成，而坯料(liao)本體是(shi)按(an)熱(re)(re)(re)(re)傳導加熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因此(ci)，加熱(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)(du)較慢，且電(dian)能消耗較大。感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式有(you)兩種：工頻(pin)（50Hz）感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)(re)和增高頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)(re)一(yi)般(ban)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑大于(yu)150mm。同時(shi)，需解決一(yi)些技(ji)術問題，諸如(ru)如(ru)何使(shi)坯料(liao)在(zai)(zai)三相感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)(re)中溫(wen)度(du)(du)均勻，如(ru)何平穩地(di)改變感(gan)應(ying)(ying)(ying)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸入功率，如(ru)何調(diao)整金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)(du)等(deng)。用增高頻(pin)率進行坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，其(qi)(qi)規格范(fan)圍(wei)廣泛(fan)得(de)多。
坯(pi)料感應(ying)加熱的工藝特(te)點(dian)與感應(ying)加熱時，電流(liu)通過(guo)感應(ying)線(xian)圈的特(te)性有(you)著(zhu)密切的關系，主要有(you)以下幾點(dian)：
a. 集膚(fu)效應
當直流(liu)(liu)(liu)電流(liu)(liu)(liu)通過(guo)等(deng)截(jie)面(mian)(mian)的(de)導體時，導體截(jie)面(mian)(mian)中(zhong)(zhong)的(de)電流(liu)(liu)(liu)密度(du)（單位(wei)為A/mm2）是相等(deng)的(de)。但當交變(bian)電流(liu)(liu)(liu)通過(guo)導體時，導體截(jie)面(mian)(mian)上(shang)的(de)電流(liu)(liu)(liu)密度(du)不(bu)是均(jun)勻分布的(de)，最大電流(liu)(liu)(liu)密度(du)出現在(zai)導體的(de)表面(mian)(mian)層，這樣導體的(de)截(jie)面(mian)(mian)就沒有得到完全的(de)利用，這種電流(liu)(liu)(liu)集聚的(de)現象(xiang)叫做集膚效應(ying)。集膚效應(ying)使電流(liu)(liu)(liu)密度(du)從導體中(zhong)(zhong)心(xin)向(xiang)其(qi)表面(mian)(mian)逐(zhu)漸增(zeng)大，也即電流(liu)(liu)(liu)密度(du)從表面(mian)(mian)向(xiang)中(zhong)(zhong)心(xin)衰減，而且電流(liu)(liu)(liu)密度(du)與深度(du)的(de)關系服從指數定(ding)律(lv)(圖(tu)2-90)。
由集膚效(xiao)應可(ke)以看出，采用交變電(dian)流(liu)時(shi)，電(dian)流(liu)只(zhi)流(liu)過(guo)導(dao)體的(de)表(biao)面層(ceng)。電(dian)流(liu)頻率越高，電(dian)流(liu)通過(guo)的(de)表(biao)面層(ceng)越薄。為(wei)了簡(jian)化整(zheng)個感應加熱(re)的(de)計算，引(yin)入電(dian)流(liu)穿(chuan)透深度(du)(du)(du)的(de)概念，即導(dao)體某(mou)一深度(du)(du)(du)處的(de)電(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)為(wei)其表(biao)面電(dian)流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)的(de) 1/e = 1/2.718 = 0.368 時(shi)，這一深度(du)(du)(du) △ 即為(wei)電(dian)流(liu)穿(chuan)透深度(du)(du)(du)（圖 2-9），可(ke)用下式確定：
圖 2-10 所示為電流頻率與(yu)電流穿透深度的(de)關系。
由此(ci)可知，感應加(jia)熱時的(de)(de)電(dian)流穿透(tou)深度與采用的(de)(de)電(dian)流頻率有關(guan)，頻率越(yue)高，穿透(tou)越(yue)淺；而(er)頻率越(yue)低(di)，則穿透(tou)深度越(yue)深（圖(tu)2-10).在坯料表面穿透(tou)深度外的(de)(de)中心部(bu)位的(de)(de)加(jia)熱主要還(huan)是依靠來自被(bei)加(jia)熱的(de)(de)穿透(tou)深度層的(de)(de)熱傳(chuan)導進(jin)行加(jia)熱。
表(biao)2-9為在不同的電流頻(pin)率和溫(wen)度下(xia)，部分材料的電流穿透深度。
由(you)上可知(zhi)，由(you)于電(dian)流傳導時的(de)(de)表(biao)(biao)面集(ji)膚效應引起被加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)表(biao)(biao)里溫差，導致坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)徑向加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫度(du)不(bu)均。這對于高(gao)合金鋼坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)是(shi)很(hen)不(bu)利(li)的(de)(de)。不(bu)過(guo)在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)中隨著溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高(gao)，電(dian)阻(zu)系數增加(jia)(jia)(jia)，使電(dian)流穿(chuan)透(tou)(tou)深(shen)度(du)提(ti)高(gao)。同時采用感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)時，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)中的(de)(de)電(dian)流穿(chuan)透(tou)(tou)深(shen)度(du)值畢竟還(huan)有相當的(de)(de)寬度(du)，而且(qie)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)中部仍有渦電(dian)流產生，其加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)速(su)度(du)還(huan)是(shi)很(hen)快的(de)(de)。不(bu)會像在火焰(yan)爐內靠輻(fu)射和傳導加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)時那么慢。并(bing)且(qie)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)在環形爐中經過(guo)預熱(re)(re)(re)到800~900℃的(de)(de)高(gao)溫，這些(xie)因素都(dou)為坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)在感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)時的(de)(de)表(biao)(biao)里溫差提(ti)供了補償(chang)。此時，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)可以采用大功率(lv)進行(xing)快速(su)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)。
b. 邊緣效(xiao)應
感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)時，在感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)內磁場(chang)的(de)(de)(de)分布是不均勻的(de)(de)(de)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)中部磁場(chang)強度(du)(du)(du)(du)(du)最大(da)，而(er)兩(liang)(liang)端(duan)部磁場(chang)強度(du)(du)(du)(du)(du)則(ze)降低(di)，此稱(cheng)為感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)邊緣(yuan)效應(ying)(ying)(ying)。也(ye)正由于此，坯料的(de)(de)(de)軸(zhou)向加(jia)(jia)熱(re)(re)不均勻。為了(le)消除此現象，可(ke)將感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)制作得比坯料略長；或在感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)兩(liang)(liang)端(duan)各加(jia)(jia)上(shang)一個鋼墊，將坯料兩(liang)(liang)端(duan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)偏低(di)的(de)(de)(de)部分移到兩(liang)(liang)端(duan)的(de)(de)(de)鋼墊上(shang)。這兩(liang)(liang)種(zhong)方法(fa)(fa)都使(shi)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)的(de)(de)(de)經濟性和(he)(he)可(ke)操作性降低(di)到無法(fa)(fa)接受。目前，普遍采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)是在感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)兩(liang)(liang)端(duan)加(jia)(jia)設(she)補償線圈(quan)，以產生補償磁場(chang)，來降低(di)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)后坯料的(de)(de)(de)軸(zhou)向溫(wen)差。另外，對于坯料的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)有(you)冷(leng)(leng)和(he)(he)熱(re)(re)兩(liang)(liang)種(zhong)規定，其定義(yi)為：從(cong)室溫(wen)到磁性轉變溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，稱(cheng)為冷(leng)(leng)加(jia)(jia)熱(re)(re)規范。從(cong)磁性轉變溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)到加(jia)(jia)工溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，稱(cheng)為熱(re)(re)加(jia)(jia)熱(re)(re)規范。并且電(dian)流穿透深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)也(ye)有(you)冷(leng)(leng)和(he)(he)熱(re)(re)之分。
c. 鄰近效應
在坯料(liao)進行感(gan)應加(jia)熱時，往往必(bi)須將(jiang)導體（感(gan)應線圈）和(he)空心(xin)坯料(liao)置于(yu)同心(xin)，由于(yu)鄰(lin)近效應，負載電(dian)流(liu)都(dou)分(fen)布(bu)在內管（空心(xin)坯料(liao)）的(de)外表面和(he)外管（感(gan)應線圈）的(de)內表面，任何內管位(wei)置的(de)偏移都(dou)會使電(dian)流(liu)分(fen)布(bu)更不均(jun)勻，如圖2-11所示(shi)。
