浙(zhe)江(jiang)至德(de)鋼業有(you)限公司在實(shi)際擠(ji)壓在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管生產過程(cheng)中，采(cai)用(yong)電能來(lai)加熱鋼管坯料的方法有以下(xia)四種：

 1. 電阻(zu)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)加熱  電流(liu)由電源(yuan)通(tong)過觸頭直接流(liu)過金屬(shu)，金屬(shu)坯料內的電阻使其(qi)得到(dao)加熱。

 3. 鹽(yan)浴爐加(jia)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(dian)感應加熱  利用電磁感應，在(zai)金屬(shu)內激勵出(chu)電流(liu)，使金屬(shu)得到加熱。

  在電(dian)阻爐(lu)內(nei)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)，熱(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)遞基本上與在火焰(yan)爐(lu)內(nei)一(yi)樣，因此(ci)，金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)間(jian)很長電(dian)接觸(chu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)是(shi)(shi)較(jiao)(jiao)為先進而又(you)經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)方法，但是(shi)(shi)由于其要求加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)料的(de)(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)(mian)(mian)和長度的(de)(de)(de)(de)尺寸有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)比例，而限(xian)制了其應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)范(fan)圍；此(ci)外，不能加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)變斷(duan)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)料、很難使(shi)(shi)觸(chu)頭下的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)均勻(yun)、平穩調(diao)節(jie)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)速度有困難等，迫(po)使(shi)(shi)其要與其他(ta)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)方式配合使(shi)(shi)用(yong)。鹽浴爐(lu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)，由于熱(re)量(liang)是(shi)(shi)在金(jin)屬表面(mian)(mian)(mian)附(fu)近的(de)(de)(de)(de)一(yi)薄層(ceng)電(dian)解液中生成，而坯(pi)(pi)(pi)料本體(ti)是(shi)(shi)按熱(re)傳(chuan)導加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)，因此(ci)，加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)速度較(jiao)(jiao)慢，且電(dian)能消耗較(jiao)(jiao)大(da)。感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)形式有兩(liang)種(zhong)：工頻(pin)（50Hz）感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)和增高頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)。工頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)一(yi)般坯(pi)(pi)(pi)料的(de)(de)(de)(de)直徑大(da)于150mm。同時(shi)，需解決一(yi)些技(ji)術問題(ti)，諸(zhu)如(ru)如(ru)何使(shi)(shi)坯(pi)(pi)(pi)料在三相感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)中溫度均勻(yun)，如(ru)何平穩地改(gai)變感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)器的(de)(de)(de)(de)輸入功率(lv)，如(ru)何調(diao)整(zheng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)速度等。用(yong)增高頻(pin)率(lv)進行坯(pi)(pi)(pi)料的(de)(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)時(shi)，其規(gui)格范(fan)圍廣泛得多。

 坯料感(gan)應加熱的工藝特點與感(gan)應加熱時(shi)，電流(liu)通過感(gan)應線圈(quan)的特性有著密切的關系，主要有以(yi)下幾點：

a. 集膚(fu)效應

 當(dang)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通過(guo)等截(jie)(jie)面的導(dao)(dao)體時，導(dao)(dao)體截(jie)(jie)面中(zhong)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)（單位(wei)為(wei)A/mm2）是相等的。但當(dang)交變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通過(guo)導(dao)(dao)體時，導(dao)(dao)體截(jie)(jie)面上的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)不是均勻分布的，最大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)出(chu)現(xian)在導(dao)(dao)體的表面層，這樣(yang)導(dao)(dao)體的截(jie)(jie)面就沒有得(de)到完全的利用(yong)，這種電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)集聚的現(xian)象叫做集膚效應。集膚效應使電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)從導(dao)(dao)體中(zhong)心(xin)向(xiang)其表面逐漸(jian)增大(da)，也即電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)從表面向(xiang)中(zhong)心(xin)衰減，而且電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)與(yu)深度(du)(du)的關系服從指數(shu)定律(lv)(圖2-90)。

 由(you)集(ji)膚效應可以看出，采用(yong)交變電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)時，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)只(zhi)流(liu)(liu)(liu)過(guo)導(dao)(dao)體的(de)(de)表面(mian)層。電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)頻率越高(gao)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通過(guo)的(de)(de)表面(mian)層越薄。為(wei)了簡化整個感應加(jia)熱的(de)(de)計算(suan)，引入電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)穿透深(shen)度(du)的(de)(de)概(gai)念，即(ji)導(dao)(dao)體某一深(shen)度(du)處的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)為(wei)其表面(mian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)度(du)的(de)(de) 1/e = 1/2.718 = 0.368 時，這一深(shen)度(du) △ 即(ji)為(wei)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)穿透深(shen)度(du)（圖 2-9），可用(yong)下式確定：

圖 2-10 所示為電流頻率與電流穿透深度的關系。

  由(you)此可知，感應加熱時的(de)(de)電(dian)流穿(chuan)透(tou)深度與(yu)采用的(de)(de)電(dian)流頻(pin)(pin)率有關，頻(pin)(pin)率越(yue)(yue)高，穿(chuan)透(tou)越(yue)(yue)淺；而(er)頻(pin)(pin)率越(yue)(yue)低，則穿(chuan)透(tou)深度越(yue)(yue)深（圖2-10).在坯料表面(mian)穿(chuan)透(tou)深度外的(de)(de)中心部位的(de)(de)加熱主(zhu)要還是依靠來自被加熱的(de)(de)穿(chuan)透(tou)深度層的(de)(de)熱傳導(dao)進行加熱。

表2-9為在不(bu)同的(de)電流(liu)頻率和(he)溫度下，部分材(cai)料的(de)電流(liu)穿透深度。

 由(you)上可知，由(you)于(yu)電(dian)(dian)流(liu)傳導(dao)時(shi)的(de)表面集膚(fu)效應(ying)引起被加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)坯料(liao)(liao)(liao)表里溫差，導(dao)致坯料(liao)(liao)(liao)徑向加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)不(bu)均(jun)。這對于(yu)高(gao)合金鋼(gang)坯料(liao)(liao)(liao)的(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)是很(hen)不(bu)利的(de)。不(bu)過(guo)在坯料(liao)(liao)(liao)的(de)感應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)過(guo)程中(zhong)(zhong)隨(sui)著溫度(du)(du)的(de)升高(gao)，電(dian)(dian)阻系數增加(jia)(jia)(jia)，使電(dian)(dian)流(liu)穿透(tou)深度(du)(du)提高(gao)。同時(shi)采用感應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)，坯料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)的(de)電(dian)(dian)流(liu)穿透(tou)深度(du)(du)值畢竟(jing)還(huan)有相當的(de)寬度(du)(du)，而(er)且(qie)坯料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)部仍有渦電(dian)(dian)流(liu)產(chan)生，其加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)速度(du)(du)還(huan)是很(hen)快(kuai)的(de)。不(bu)會(hui)像在火焰爐內靠輻射和傳導(dao)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)那(nei)么慢。并且(qie)坯料(liao)(liao)(liao)在環形爐中(zhong)(zhong)經過(guo)預熱(re)(re)到800~900℃的(de)高(gao)溫，這些因素都為(wei)坯料(liao)(liao)(liao)在感應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)的(de)表里溫差提供(gong)了補償(chang)。此時(shi)，坯料(liao)(liao)(liao)可以(yi)采用大功率(lv)進行快(kuai)速加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)。

b. 邊緣效應

 感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱時，在(zai)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)內磁(ci)場(chang)(chang)的(de)分(fen)布是(shi)不(bu)均勻的(de)，感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)中(zhong)部(bu)磁(ci)場(chang)(chang)強度(du)最大，而兩端(duan)(duan)部(bu)磁(ci)場(chang)(chang)強度(du)則降低，此(ci)(ci)稱(cheng)為感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)的(de)邊緣效應(ying)。也正由于此(ci)(ci)，坯(pi)料(liao)的(de)軸向加(jia)(jia)熱不(bu)均勻。為了消除此(ci)(ci)現象，可將感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)制作得比坯(pi)料(liao)略長(chang)；或在(zai)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)的(de)兩端(duan)(duan)各加(jia)(jia)上(shang)一個鋼墊(dian)，將坯(pi)料(liao)兩端(duan)(duan)溫(wen)度(du)偏低的(de)部(bu)分(fen)移(yi)到(dao)兩端(duan)(duan)的(de)鋼墊(dian)上(shang)。這(zhe)兩種方法(fa)(fa)都使感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱的(de)經濟性(xing)和可操作性(xing)降低到(dao)無法(fa)(fa)接受。目(mu)前，普遍(bian)采(cai)用的(de)方法(fa)(fa)是(shi)在(zai)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)兩端(duan)(duan)加(jia)(jia)設補(bu)償線圈，以產生補(bu)償磁(ci)場(chang)(chang)，來(lai)降低感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱后坯(pi)料(liao)的(de)軸向溫(wen)差。另外，對于坯(pi)料(liao)的(de)加(jia)(jia)熱有冷和熱兩種規(gui)定，其定義(yi)為：從(cong)室溫(wen)到(dao)磁(ci)性(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)，稱(cheng)為冷加(jia)(jia)熱規(gui)范。從(cong)磁(ci)性(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)到(dao)加(jia)(jia)工溫(wen)度(du)，稱(cheng)為熱加(jia)(jia)熱規(gui)范。并且(qie)電流(liu)穿透深度(du)也有冷和熱之分(fen)。

c. 鄰近效應(ying)

  在坯料進行感(gan)應(ying)加熱時(shi)，往(wang)往(wang)必須將導體（感(gan)應(ying)線圈）和空心坯料置(zhi)于(yu)同心，由于(yu)鄰(lin)近效應(ying)，負(fu)載電(dian)流都(dou)分(fen)布在內管（空心坯料）的(de)外(wai)表(biao)面和外(wai)管（感(gan)應(ying)線圈）的(de)內表(biao)面，任何內管位置(zhi)的(de)偏(pian)移都(dou)會使(shi)電(dian)流分(fen)布更不均(jun)勻，如圖2-11所示(shi)。