中頻感應爐的設計

       中頻感應電爐屬于非標電磁感應加熱設備，利用電磁的圓環效應、集膚效應、尖角效應和鄰近效應對金屬工件加熱，其設計集合了電磁學、熱工學、電子學、材料學、機械學等學科，使得中頻感應爐的加熱既神秘又有趣。這里，海山電爐小編介紹中頻感應電爐的感應加熱電流頻率、功率、加熱時間的確定與加熱線圈感應器參數計算如下：

       以下中頻感應電爐的計算設計僅以φ170×935mm的曲軸圓鋼棒料加熱為基礎。

       一、中頻感應電爐設計的已知條件

       1、坯料名稱：雷諾曲軸

       2、材質：C38+N2（非調質鋼）

      3、坯料規格：φ170×935mm

      4、質量：166.598kg

      5、始鍛溫度：1200℃±30℃，

      6、加熱節拍：115ｓ

      7、心表溫差：≤30℃

      二、中頻感應電爐的頻率確定

      中頻感應電爐頻率：根據加熱直徑計算加熱頻率范圍為104～208Hz，故此套中頻感應電爐選取加熱頻率為200Hz。

       三、中頻感應電爐?額加熱功率確定：

           熱態規范時，感應器總效率η=0.55-0.65，本例取η=0.6。

         四、中頻感應電爐的加熱時間確定：

         在中頻感應電爐加熱為熱態時，感應電流透入圓鋼的深度為：

                  計算心表溫差50℃，變匝距設計的最短加熱時間，當△T =50℃時

         中頻感應電爐加熱時間：tk = 5.2×104（D2－△k）2 =884ｓ

        非調質鋼加熱工藝對心表溫差有較高要求，因此按△T =50℃計算tk ，一般碳鋼和低合金結構鋼等按△T =100℃計算tk 的值即可。

        五、中頻感應電爐感應器線圈尺寸的確定

         當D3=0.235m，如采用實心導軌，取D3=0.205m（約1.2倍D2）即可。因有水冷導軌，考慮坯料上下溫差，故選擇0.235 m。

          D1=D3+2δ=0.235+2×0.0175=0.27m     δ為爐襯的壁厚，取0.0175m。

          D1/ D2=0.27/0.17=1.59

          D2＇為坯料的平均計算直徑。

          D2＇= D2-△k=0.170－0.0396=0.13m。

            只有在頻率較高，D2 ＞＞   △k時，D2＇= D2。

           在感應器參數計算中用D2＇代替D2，可以提高電阻r2、x2m的計算精度。

           為保證加熱時間，感應器內坯料的件數為：

           a2 = n×a2＇=7.7×0.935=7.2m。擬采用連續加熱：a1 = a2 =7.2m。

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