浙江至德鋼業有限(xian)公司(si)在實際擠(ji)壓在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管生產過程(cheng)中，采用電能來(lai)加熱鋼管(guan)坯料的方法有以下四種：
1. 電阻(zu)爐加(jia)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 電流由電源通(tong)過(guo)觸頭直接流過(guo)金(jin)屬，金(jin)屬坯料內的(de)電阻使其得到加熱。
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 利用電磁感應，在金屬內激勵(li)出電流(liu)，使金屬得到加(jia)熱。
在電阻爐(lu)內加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)時，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)遞基本(ben)上與(yu)在火焰爐(lu)內一(yi)樣，因此，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)時間很長電接觸(chu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(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(fa)，但是(shi)由(you)于(yu)其(qi)要求(qiu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)面和(he)長度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例，而限制了其(qi)應(ying)(ying)(ying)用(yong)范圍；此外，不能加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)變斷(duan)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)、很難使(shi)觸(chu)頭(tou)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)均勻(yun)、平穩(wen)調節加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度有困(kun)難等(deng)(deng)，迫使(shi)其(qi)要與(yu)其(qi)他加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)方(fang)式配合使(shi)用(yong)。鹽浴爐(lu)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)時，由(you)于(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)是(shi)在金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面附近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)薄層電解液中生成，而坯(pi)料(liao)本(ben)體(ti)是(shi)按(an)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳(chuan)導加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因此，加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度較慢，且電能消耗較大。感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式有兩種：工頻(pin)(pin)（50Hz）感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)和(he)增高頻(pin)(pin)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)(pin)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)一(yi)般坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑大于(yu)150mm。同(tong)時，需解決一(yi)些技術問題(ti)，諸如(ru)如(ru)何(he)使(shi)坯(pi)料(liao)在三(san)相感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)中溫度均勻(yun)，如(ru)何(he)平穩(wen)地改變感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸入功率(lv)，如(ru)何(he)調整金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度等(deng)(deng)。用(yong)增高頻(pin)(pin)率(lv)進行坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)時，其(qi)規格范圍廣泛(fan)得(de)多。
坯(pi)料感(gan)應(ying)加(jia)熱的(de)工藝特(te)點與感(gan)應(ying)加(jia)熱時，電流通(tong)過(guo)感(gan)應(ying)線圈的(de)特(te)性有著(zhu)密切的(de)關系，主要有以下(xia)幾點：
a. 集膚效應
當直流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)通過等(deng)截(jie)面(mian)(mian)的(de)導(dao)體時(shi)，導(dao)體截(jie)面(mian)(mian)中(zhong)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)（單位為A/mm2）是相等(deng)的(de)。但當交變(bian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)通過導(dao)體時(shi)，導(dao)體截(jie)面(mian)(mian)上的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)不是均勻(yun)分布的(de)，最大電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)出現在導(dao)體的(de)表面(mian)(mian)層，這樣導(dao)體的(de)截(jie)面(mian)(mian)就沒(mei)有得到完全的(de)利(li)用，這種電(dian)(dian)流(liu)(liu)集聚的(de)現象叫做集膚(fu)效應。集膚(fu)效應使電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)從導(dao)體中(zhong)心向(xiang)其表面(mian)(mian)逐漸增大，也即(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)從表面(mian)(mian)向(xiang)中(zhong)心衰減，而且電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)與深度(du)的(de)關(guan)系服(fu)從指數定律(圖(tu)2-90)。
由集(ji)膚效(xiao)應(ying)可以看出，采用交變電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)時(shi)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)只流(liu)(liu)過(guo)導體(ti)的(de)(de)(de)表面層。電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)頻率越高，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通過(guo)的(de)(de)(de)表面層越薄。為了(le)簡化整(zheng)個感應(ying)加熱的(de)(de)(de)計算，引入電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)穿透深度的(de)(de)(de)概念，即導體(ti)某一(yi)(yi)深度處的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度為其表面電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度的(de)(de)(de) 1/e = 1/2.718 = 0.368 時(shi)，這一(yi)(yi)深度 △ 即為電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)穿透深度（圖 2-9），可用下式(shi)確定：
圖 2-10 所(suo)示為電流頻率與電流穿透深度的(de)關系。
由此可知，感應加(jia)(jia)熱(re)時的(de)(de)電(dian)流穿透深(shen)(shen)(shen)(shen)度(du)(du)與采用的(de)(de)電(dian)流頻率有關，頻率越高，穿透越淺(qian)；而頻率越低，則穿透深(shen)(shen)(shen)(shen)度(du)(du)越深(shen)(shen)(shen)(shen)（圖2-10).在坯(pi)料表面穿透深(shen)(shen)(shen)(shen)度(du)(du)外的(de)(de)中心部位的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)主要還是依靠來自被(bei)加(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)穿透深(shen)(shen)(shen)(shen)度(du)(du)層的(de)(de)熱(re)傳導進行加(jia)(jia)熱(re)。
表2-9為在不(bu)同(tong)的(de)電流頻率和溫(wen)度下，部分材(cai)料的(de)電流穿透深度。
由上可(ke)知，由于電(dian)(dian)流傳導(dao)時(shi)的(de)(de)表(biao)面(mian)集膚效應(ying)引起(qi)被加(jia)熱坯(pi)料表(biao)里(li)溫差，導(dao)致(zhi)坯(pi)料徑向(xiang)加(jia)熱溫度(du)(du)不(bu)均。這(zhe)對于高合金(jin)鋼坯(pi)料的(de)(de)加(jia)熱是(shi)很不(bu)利的(de)(de)。不(bu)過在(zai)(zai)坯(pi)料的(de)(de)感應(ying)加(jia)熱過程中(zhong)隨著溫度(du)(du)的(de)(de)升高，電(dian)(dian)阻系數增加(jia)，使電(dian)(dian)流穿透(tou)深度(du)(du)提高。同(tong)時(shi)采用(yong)感應(ying)加(jia)熱時(shi)，坯(pi)料中(zhong)的(de)(de)電(dian)(dian)流穿透(tou)深度(du)(du)值(zhi)畢竟還(huan)有相當的(de)(de)寬度(du)(du)，而且(qie)(qie)坯(pi)料中(zhong)部仍有渦電(dian)(dian)流產生，其加(jia)熱速度(du)(du)還(huan)是(shi)很快的(de)(de)。不(bu)會像在(zai)(zai)火焰爐(lu)(lu)內靠輻(fu)射(she)和傳導(dao)加(jia)熱時(shi)那么慢。并且(qie)(qie)坯(pi)料在(zai)(zai)環形(xing)爐(lu)(lu)中(zhong)經過預(yu)熱到(dao)800~900℃的(de)(de)高溫，這(zhe)些因素都為(wei)坯(pi)料在(zai)(zai)感應(ying)加(jia)熱時(shi)的(de)(de)表(biao)里(li)溫差提供了補償。此(ci)時(shi)，坯(pi)料可(ke)以采用(yong)大功率進(jin)行快速加(jia)熱。
b. 邊(bian)緣效(xiao)應(ying)
感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱時，在感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)內磁(ci)場的(de)(de)(de)分(fen)布(bu)是不均勻的(de)(de)(de)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)中(zhong)部磁(ci)場強(qiang)度(du)最大，而兩(liang)端(duan)(duan)(duan)部磁(ci)場強(qiang)度(du)則降(jiang)低(di)，此(ci)稱為感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)邊(bian)緣效應(ying)(ying)。也正(zheng)由于(yu)此(ci)，坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)軸向加(jia)熱不均勻。為了(le)消除此(ci)現(xian)象(xiang)，可將感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)制作(zuo)得比坯(pi)(pi)料(liao)略(lve)長；或(huo)在感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)兩(liang)端(duan)(duan)(duan)各(ge)加(jia)上一個鋼(gang)墊，將坯(pi)(pi)料(liao)兩(liang)端(duan)(duan)(duan)溫度(du)偏低(di)的(de)(de)(de)部分(fen)移到兩(liang)端(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)鋼(gang)墊上。這兩(liang)種(zhong)方法都使感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱的(de)(de)(de)經濟(ji)性和可操作(zuo)性降(jiang)低(di)到無法接受。目前，普遍采用(yong)的(de)(de)(de)方法是在感(gan)(gan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)兩(liang)端(duan)(duan)(duan)加(jia)設補(bu)償線圈，以(yi)產(chan)生補(bu)償磁(ci)場，來降(jiang)低(di)感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱后坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)軸向溫差。另外(wai)，對于(yu)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)加(jia)熱有(you)冷(leng)和熱兩(liang)種(zhong)規(gui)定，其定義為：從(cong)室溫到磁(ci)性轉(zhuan)變(bian)溫度(du)，稱為冷(leng)加(jia)熱規(gui)范(fan)。從(cong)磁(ci)性轉(zhuan)變(bian)溫度(du)到加(jia)工溫度(du)，稱為熱加(jia)熱規(gui)范(fan)。并且電流穿透深度(du)也有(you)冷(leng)和熱之(zhi)分(fen)。
c. 鄰近效(xiao)應
在坯料(liao)進行感(gan)(gan)應加熱(re)時，往(wang)往(wang)必須將導(dao)體（感(gan)(gan)應線(xian)圈）和空心(xin)坯料(liao)置于(yu)同心(xin)，由于(yu)鄰近效應，負(fu)載電流都分(fen)布(bu)(bu)在內管（空心(xin)坯料(liao)）的外表面(mian)和外管（感(gan)(gan)應線(xian)圈）的內表面(mian)，任何內管位置的偏移都會使電流分(fen)布(bu)(bu)更不(bu)均(jun)勻，如圖2-11所示(shi)。
