浙江至德鋼業(ye)有限公司在實際(ji)擠(ji)壓91香蕉視頻app:不銹鋼管生(sheng)產過程中,采用(yong)電能來加熱鋼管(guan)坯(pi)料的方法(fa)有(you)以(yi)下(xia)四種:
1. 電阻(zu)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)(dian)流由電(dian)(dian)源通(tong)過(guo)觸頭直(zhi)接流過(guo)金屬,金屬坯(pi)料(liao)內的電(dian)(dian)阻使其(qi)得到加熱。
3. 鹽浴(yu)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. 電感應加熱 利用電磁感應,在(zai)金(jin)屬內激勵出電流,使金(jin)屬得到加熱(re)。
在電(dian)(dian)阻爐(lu)內加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時,熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)傳(chuan)遞(di)基(ji)本上與(yu)在火(huo)焰爐(lu)內一樣,因(yin)此(ci)(ci),金屬的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時間很(hen)長電(dian)(dian)接觸加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)較為先進而(er)又經濟的(de)(de)(de)方(fang)法,但是(shi)由于(yu)其要(yao)(yao)求(qiu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料的(de)(de)(de)斷面(mian)和(he)長度(du)的(de)(de)(de)尺寸(cun)有(you)一定的(de)(de)(de)比例,而(er)限制了其應(ying)用范圍;此(ci)(ci)外,不能加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)變斷面(mian)的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料、很(hen)難(nan)使(shi)觸頭下的(de)(de)(de)金屬加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)均勻(yun)、平穩調(diao)節加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)有(you)困(kun)難(nan)等(deng),迫使(shi)其要(yao)(yao)與(yu)其他(ta)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)方(fang)式(shi)配合(he)使(shi)用。鹽浴爐(lu)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時,由于(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)是(shi)在金屬表面(mian)附(fu)近的(de)(de)(de)一薄層電(dian)(dian)解液(ye)中生成,而(er)坯(pi)(pi)料本體(ti)是(shi)按熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)傳(chuan)導加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de),因(yin)此(ci)(ci),加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)較慢,且電(dian)(dian)能消耗較大。感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)形式(shi)有(you)兩種:工頻(pin)(50Hz)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)和(he)增高頻(pin)率的(de)(de)(de)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)一般坯(pi)(pi)料的(de)(de)(de)直徑大于(yu)150mm。同時,需解決一些技(ji)術(shu)問題,諸(zhu)如如何(he)(he)使(shi)坯(pi)(pi)料在三相(xiang)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)中溫度(du)均勻(yun),如何(he)(he)平穩地(di)改(gai)變感(gan)(gan)(gan)應(ying)器(qi)的(de)(de)(de)輸(shu)入(ru)功率,如何(he)(he)調(diao)整金屬的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)等(deng)。用增高頻(pin)率進行坯(pi)(pi)料的(de)(de)(de)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)時,其規格范圍廣泛得多。
坯料感(gan)應加(jia)熱的(de)工(gong)藝特(te)點與感(gan)應加(jia)熱時(shi),電流通過感(gan)應線(xian)圈的(de)特(te)性有著密切的(de)關系,主要有以(yi)下幾點:
a. 集膚效應
當(dang)直流(liu)電(dian)(dian)流(liu)通過(guo)等(deng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)導(dao)(dao)體(ti)(ti)時(shi),導(dao)(dao)體(ti)(ti)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)中的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(單位為A/mm2)是相等(deng)的(de)(de)。但當(dang)交變電(dian)(dian)流(liu)通過(guo)導(dao)(dao)體(ti)(ti)時(shi),導(dao)(dao)體(ti)(ti)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)上的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度不是均勻分布(bu)的(de)(de),最大(da)(da)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度出現在導(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)層,這樣(yang)導(dao)(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)就沒有得(de)到完全的(de)(de)利用(yong),這種電(dian)(dian)流(liu)集(ji)聚的(de)(de)現象叫做集(ji)膚(fu)效(xiao)應。集(ji)膚(fu)效(xiao)應使電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度從(cong)導(dao)(dao)體(ti)(ti)中心向(xiang)其表(biao)面(mian)(mian)逐漸(jian)增大(da)(da),也即電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度從(cong)表(biao)面(mian)(mian)向(xiang)中心衰減,而且電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度與深度的(de)(de)關系服從(cong)指(zhi)數定(ding)律(圖2-90)。
由(you)集膚(fu)效應(ying)可(ke)以看出(chu),采(cai)用交變電流(liu)(liu)時(shi),電流(liu)(liu)只(zhi)流(liu)(liu)過(guo)(guo)導體的表(biao)面層。電流(liu)(liu)頻率越高(gao),電流(liu)(liu)通過(guo)(guo)的表(biao)面層越薄。為(wei)(wei)了簡化整個感應(ying)加熱(re)的計算,引入電流(liu)(liu)穿透深(shen)度(du)的概念,即導體某一深(shen)度(du)處的電流(liu)(liu)密度(du)為(wei)(wei)其表(biao)面電流(liu)(liu)密度(du)的 1/e = 1/2.718 = 0.368 時(shi),這一深(shen)度(du) △ 即為(wei)(wei)電流(liu)(liu)穿透深(shen)度(du)(圖 2-9),可(ke)用下式確定:
圖 2-10 所示為電流頻率與電流穿透深度(du)的關系。
由此可知,感應加熱(re)時的(de)電(dian)(dian)流穿(chuan)(chuan)透深度(du)與采用的(de)電(dian)(dian)流頻(pin)率有關,頻(pin)率越高,穿(chuan)(chuan)透越淺;而頻(pin)率越低(di),則穿(chuan)(chuan)透深度(du)越深(圖2-10).在(zai)坯料表面穿(chuan)(chuan)透深度(du)外的(de)中心部位的(de)加熱(re)主要還是依(yi)靠(kao)來(lai)自被加熱(re)的(de)穿(chuan)(chuan)透深度(du)層的(de)熱(re)傳導(dao)進行加熱(re)。
表2-9為在不同的(de)電流(liu)頻(pin)率(lv)和溫度(du)下,部分材(cai)料的(de)電流(liu)穿(chuan)透深度(du)。
由上可知,由于(yu)電流傳導(dao)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)表面集膚(fu)效應引起被加(jia)熱(re)坯(pi)(pi)料(liao)表里溫差,導(dao)致坯(pi)(pi)料(liao)徑向(xiang)加(jia)熱(re)溫度(du)不(bu)均(jun)。這(zhe)(zhe)對于(yu)高(gao)合金鋼坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)是很(hen)不(bu)利的(de)(de)(de)(de)。不(bu)過(guo)在坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)感應加(jia)熱(re)過(guo)程中(zhong)隨著(zhu)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)升高(gao),電阻系數增加(jia),使電流穿透(tou)深度(du)提高(gao)。同(tong)時(shi)(shi)采用感應加(jia)熱(re)時(shi)(shi),坯(pi)(pi)料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)電流穿透(tou)深度(du)值畢(bi)竟還有相當(dang)的(de)(de)(de)(de)寬度(du),而且(qie)坯(pi)(pi)料(liao)中(zhong)部仍有渦(wo)電流產生,其加(jia)熱(re)速度(du)還是很(hen)快的(de)(de)(de)(de)。不(bu)會像在火焰爐內靠(kao)輻射和傳導(dao)加(jia)熱(re)時(shi)(shi)那么慢。并且(qie)坯(pi)(pi)料(liao)在環(huan)形爐中(zhong)經過(guo)預熱(re)到(dao)800~900℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫,這(zhe)(zhe)些因素都為(wei)坯(pi)(pi)料(liao)在感應加(jia)熱(re)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)表里溫差提供了補償。此時(shi)(shi),坯(pi)(pi)料(liao)可以(yi)采用大功率進行(xing)快速加(jia)熱(re)。
b. 邊緣效(xiao)應(ying)
感應(ying)加(jia)熱時,在(zai)感應(ying)器內(nei)磁場(chang)的(de)(de)(de)分布是不(bu)均勻的(de)(de)(de),感應(ying)器中部(bu)(bu)磁場(chang)強度(du)最(zui)大,而兩(liang)端(duan)(duan)部(bu)(bu)磁場(chang)強度(du)則降低(di),此稱為(wei)感應(ying)器的(de)(de)(de)邊緣效應(ying)。也正由于此,坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)軸向加(jia)熱不(bu)均勻。為(wei)了消除此現象,可將感應(ying)器制作得比坯(pi)(pi)(pi)料(liao)略長;或在(zai)感應(ying)器的(de)(de)(de)兩(liang)端(duan)(duan)各加(jia)上一個鋼(gang)墊(dian)(dian),將坯(pi)(pi)(pi)料(liao)兩(liang)端(duan)(duan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)偏低(di)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)分移到兩(liang)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)鋼(gang)墊(dian)(dian)上。這兩(liang)種(zhong)方法都使感應(ying)加(jia)熱的(de)(de)(de)經濟性和可操作性降低(di)到無法接受。目前(qian),普遍采用的(de)(de)(de)方法是在(zai)感應(ying)器兩(liang)端(duan)(duan)加(jia)設補(bu)償線圈,以產生(sheng)補(bu)償磁場(chang),來降低(di)感應(ying)加(jia)熱后坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)軸向溫(wen)(wen)(wen)差。另外,對于坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)加(jia)熱有冷(leng)(leng)和熱兩(liang)種(zhong)規(gui)定,其定義為(wei):從(cong)室溫(wen)(wen)(wen)到磁性轉變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du),稱為(wei)冷(leng)(leng)加(jia)熱規(gui)范。從(cong)磁性轉變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)到加(jia)工溫(wen)(wen)(wen)度(du),稱為(wei)熱加(jia)熱規(gui)范。并且電(dian)流穿透深(shen)度(du)也有冷(leng)(leng)和熱之分。
c. 鄰近效應
在坯料(liao)進行感應加熱時,往(wang)往(wang)必須將導體(感應線圈(quan)(quan))和空心(xin)坯料(liao)置于(yu)同(tong)心(xin),由于(yu)鄰近(jin)效應,負(fu)載電(dian)流(liu)都分(fen)布在內管(guan)(空心(xin)坯料(liao))的(de)(de)外表面(mian)和外管(guan)(感應線圈(quan)(quan))的(de)(de)內表面(mian),任何內管(guan)位置的(de)(de)偏移(yi)都會使電(dian)流(liu)分(fen)布更(geng)不均勻(yun),如圖(tu)2-11所示。