浙江至德鋼業有限公司在(zai)實際擠壓在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管生產(chan)過(guo)程中，采用電能來加(jia)熱鋼管(guan)坯料(liao)的方法有以下四種：

 1. 電(dian)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(dian)流由電(dian)源(yuan)通過觸頭直接(jie)流過金屬，金屬坯料內(nei)的電(dian)阻使其(qi)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(jia)熱  利用電(dian)磁感應(ying)，在金(jin)(jin)屬內激勵出電(dian)流，使金(jin)(jin)屬得到加熱。

  在(zai)電(dian)阻爐(lu)內加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)的(de)(de)傳(chuan)遞(di)基本上與(yu)在(zai)火焰爐(lu)內一(yi)(yi)樣，因(yin)此(ci)，金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)間(jian)很長電(dian)接(jie)觸(chu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)是(shi)較為先進而(er)又(you)經濟的(de)(de)方法(fa)，但是(shi)由(you)于其(qi)(qi)(qi)要求加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)坯料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)斷面和(he)長度(du)(du)的(de)(de)尺(chi)寸有(you)(you)一(yi)(yi)定的(de)(de)比例，而(er)限(xian)制了其(qi)(qi)(qi)應(ying)用(yong)(yong)范圍；此(ci)外，不能(neng)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)變斷面的(de)(de)坯料(liao)(liao)(liao)、很難使(shi)(shi)觸(chu)頭下的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)均勻(yun)、平穩調節加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度(du)(du)有(you)(you)困難等，迫使(shi)(shi)其(qi)(qi)(qi)要與(yu)其(qi)(qi)(qi)他加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)方式(shi)配合使(shi)(shi)用(yong)(yong)。鹽浴爐(lu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，由(you)于熱(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)是(shi)在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)表面附近(jin)的(de)(de)一(yi)(yi)薄層電(dian)解(jie)液中生(sheng)成，而(er)坯料(liao)(liao)(liao)本體是(shi)按(an)熱(re)(re)(re)(re)傳(chuan)導加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)，因(yin)此(ci)，加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度(du)(du)較慢，且電(dian)能(neng)消(xiao)耗較大(da)。感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)形式(shi)有(you)(you)兩種：工頻(pin)（50Hz）感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)和(he)增高頻(pin)率(lv)的(de)(de)感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)一(yi)(yi)般坯料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)直徑大(da)于150mm。同時(shi)，需解(jie)決(jue)一(yi)(yi)些(xie)技術問題(ti)，諸如如何(he)使(shi)(shi)坯料(liao)(liao)(liao)在(zai)三(san)相感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)中溫度(du)(du)均勻(yun)，如何(he)平穩地改變感應(ying)器(qi)的(de)(de)輸入功率(lv)，如何(he)調整金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速度(du)(du)等。用(yong)(yong)增高頻(pin)率(lv)進行(xing)坯料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，其(qi)(qi)(qi)規格范圍廣泛得多。

 坯料感應(ying)加熱(re)的工藝特點與感應(ying)加熱(re)時，電流(liu)通(tong)過感應(ying)線(xian)圈的特性有著密(mi)切的關系，主要有以下幾點：

a. 集(ji)膚效應(ying)

 當直流(liu)電(dian)流(liu)通過(guo)等截面(mian)的(de)(de)導(dao)體(ti)(ti)(ti)時，導(dao)體(ti)(ti)(ti)截面(mian)中(zhong)的(de)(de)電(dian)流(liu)密度(du)(du)（單位為(wei)A/mm2）是相等的(de)(de)。但當交變電(dian)流(liu)通過(guo)導(dao)體(ti)(ti)(ti)時，導(dao)體(ti)(ti)(ti)截面(mian)上的(de)(de)電(dian)流(liu)密度(du)(du)不是均勻分(fen)布的(de)(de)，最大(da)電(dian)流(liu)密度(du)(du)出現在(zai)導(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)表(biao)面(mian)層，這樣導(dao)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)截面(mian)就沒有得到完全的(de)(de)利用(yong)，這種電(dian)流(liu)集(ji)聚(ju)的(de)(de)現象叫做集(ji)膚效應。集(ji)膚效應使電(dian)流(liu)密度(du)(du)從(cong)導(dao)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)心向其表(biao)面(mian)逐漸增大(da)，也(ye)即(ji)電(dian)流(liu)密度(du)(du)從(cong)表(biao)面(mian)向中(zhong)心衰減(jian)，而且電(dian)流(liu)密度(du)(du)與深度(du)(du)的(de)(de)關系服從(cong)指數定律(圖2-90)。

 由(you)集膚效(xiao)應可以看(kan)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(dao)體的表(biao)面(mian)層。電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻(pin)率越(yue)高，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通過的表(biao)面(mian)層越(yue)薄。為(wei)了簡化整個感應加熱的計算，引(yin)入電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)穿透(tou)深(shen)度(du)的概念，即導(dao)體某一深(shen)度(du)處的電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)為(wei)其表(biao)面(mian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)的 1/e = 1/2.718 = 0.368 時，這一深(shen)度(du) △ 即為(wei)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)穿透(tou)深(shen)度(du)（圖 2-9），可用下(xia)式確定：

圖 2-10 所示為電(dian)流頻率與電(dian)流穿透深度的關系。

  由(you)此可(ke)知，感應加熱(re)時的(de)(de)電流(liu)穿(chuan)透深度(du)與采用(yong)的(de)(de)電流(liu)頻率有關，頻率越(yue)高，穿(chuan)透越(yue)淺；而頻率越(yue)低(di)，則穿(chuan)透深度(du)越(yue)深（圖2-10).在(zai)坯料表面穿(chuan)透深度(du)外的(de)(de)中心(xin)部位的(de)(de)加熱(re)主(zhu)要還是依靠來自被加熱(re)的(de)(de)穿(chuan)透深度(du)層的(de)(de)熱(re)傳導進(jin)行加熱(re)。

表(biao)2-9為在不同(tong)的(de)電(dian)流頻率和溫(wen)度(du)下，部分材(cai)料的(de)電(dian)流穿透(tou)深度(du)。

 由上可知(zhi)，由于電(dian)流傳導時(shi)的(de)(de)(de)表面集膚效應(ying)引(yin)起被加(jia)熱坯(pi)(pi)料(liao)(liao)表里溫差，導致坯(pi)(pi)料(liao)(liao)徑向加(jia)熱溫度不均(jun)。這(zhe)對(dui)于高(gao)(gao)合(he)金鋼坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)加(jia)熱是(shi)很不利(li)的(de)(de)(de)。不過(guo)(guo)(guo)在(zai)(zai)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)感(gan)應(ying)加(jia)熱過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)隨著溫度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)，電(dian)阻系(xi)數增(zeng)加(jia)，使電(dian)流穿透深度提高(gao)(gao)。同時(shi)采(cai)用感(gan)應(ying)加(jia)熱時(shi)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)電(dian)流穿透深度值畢竟還(huan)有相(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)寬(kuan)度，而且(qie)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)中(zhong)部仍有渦電(dian)流產生(sheng)，其加(jia)熱速度還(huan)是(shi)很快(kuai)的(de)(de)(de)。不會像(xiang)在(zai)(zai)火焰爐內靠輻射(she)和(he)傳導加(jia)熱時(shi)那么慢。并且(qie)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在(zai)(zai)環形爐中(zhong)經過(guo)(guo)(guo)預熱到800~900℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫，這(zhe)些因素(su)都為坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在(zai)(zai)感(gan)應(ying)加(jia)熱時(shi)的(de)(de)(de)表里溫差提供了補償。此時(shi)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)可以采(cai)用大功率(lv)進行快(kuai)速加(jia)熱。

b. 邊緣效應

 感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)時，在感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)內(nei)磁(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)布是不均勻的(de)(de)(de)(de)，感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)中(zhong)部磁(ci)場(chang)(chang)強度(du)(du)(du)最大，而兩(liang)端(duan)部磁(ci)場(chang)(chang)強度(du)(du)(du)則降低，此(ci)稱(cheng)為(wei)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)(de)邊緣效應(ying)(ying)(ying)。也(ye)正由于(yu)此(ci)，坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)軸向加(jia)(jia)(jia)熱(re)不均勻。為(wei)了消除(chu)此(ci)現象，可將感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)制作得比(bi)坯料(liao)略長；或在感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)端(duan)各加(jia)(jia)(jia)上一個(ge)鋼墊，將坯料(liao)兩(liang)端(duan)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)偏低的(de)(de)(de)(de)部分(fen)(fen)移到兩(liang)端(duan)的(de)(de)(de)(de)鋼墊上。這兩(liang)種方法都使感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)經濟性和可操作性降低到無(wu)法接(jie)受。目(mu)前(qian)，普遍采用的(de)(de)(de)(de)方法是在感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)兩(liang)端(duan)加(jia)(jia)(jia)設補償(chang)線圈，以產生補償(chang)磁(ci)場(chang)(chang)，來降低感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)后(hou)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)軸向溫(wen)(wen)差。另外，對于(yu)坯料(liao)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)有冷和熱(re)兩(liang)種規定(ding)，其定(ding)義為(wei)：從(cong)(cong)室溫(wen)(wen)到磁(ci)性轉變溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，稱(cheng)為(wei)冷加(jia)(jia)(jia)熱(re)規范(fan)。從(cong)(cong)磁(ci)性轉變溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)到加(jia)(jia)(jia)工溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，稱(cheng)為(wei)熱(re)加(jia)(jia)(jia)熱(re)規范(fan)。并且電(dian)流穿透深度(du)(du)(du)也(ye)有冷和熱(re)之分(fen)(fen)。

c. 鄰近效應

  在坯料進行感應加(jia)熱時，往往必須將(jiang)導(dao)體（感應線(xian)圈）和(he)空心(xin)(xin)坯料置于同心(xin)(xin)，由于鄰(lin)近效應，負載電(dian)流都分布在內(nei)管(guan)（空心(xin)(xin)坯料）的外表面和(he)外管(guan)（感應線(xian)圈）的內(nei)表面，任何內(nei)管(guan)位置的偏移都會(hui)使電(dian)流分布更不均(jun)勻，如圖2-11所(suo)示(shi)。