浙江至德鋼業有(you)限(xian)公司在實際(ji)擠壓香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管生產過程中,采用電能來加熱鋼(gang)管坯料的方法有以(yi)下(xia)四種(zhong):
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(re) 電流由(you)電源通(tong)過(guo)觸(chu)頭直接流過(guo)金屬(shu)(shu),金屬(shu)(shu)坯(pi)料內的電阻使其得到加(jia)熱。
3. 鹽(yan)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(gan)應加熱 利用電(dian)磁感應,在金(jin)屬內激勵(li)出電(dian)流,使金(jin)屬得到加熱。
在(zai)電阻(zu)爐內加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi),熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)傳遞基本上與(yu)在(zai)火焰爐內一(yi)(yi)樣(yang),因(yin)(yin)此,金屬(shu)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi)間很長(chang)電接觸加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)是較(jiao)為先進而(er)又經濟的(de)(de)(de)方法,但是由于(yu)(yu)其(qi)要(yao)(yao)求加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)坯(pi)料的(de)(de)(de)斷(duan)面(mian)和長(chang)度的(de)(de)(de)尺寸有一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)比例,而(er)限制了其(qi)應(ying)(ying)用(yong)范(fan)圍(wei);此外(wai),不(bu)能加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)變(bian)斷(duan)面(mian)的(de)(de)(de)坯(pi)料、很難使(shi)觸頭下的(de)(de)(de)金屬(shu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)均(jun)勻、平(ping)穩調(diao)節加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)速(su)(su)度有困難等,迫使(shi)其(qi)要(yao)(yao)與(yu)其(qi)他(ta)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)方式配合使(shi)用(yong)。鹽浴爐加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi),由于(yu)(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)是在(zai)金屬(shu)表面(mian)附近(jin)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)薄層電解液中生成,而(er)坯(pi)料本體是按熱(re)(re)(re)(re)(re)傳導加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de),因(yin)(yin)此,加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)速(su)(su)度較(jiao)慢,且電能消耗較(jiao)大。感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)形(xing)式有兩種(zhong):工頻(pin)(50Hz)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)和增高(gao)頻(pin)率的(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)。工頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)一(yi)(yi)般(ban)坯(pi)料的(de)(de)(de)直徑大于(yu)(yu)150mm。同時(shi)(shi),需解決一(yi)(yi)些技術問題,諸(zhu)如(ru)(ru)如(ru)(ru)何(he)使(shi)坯(pi)料在(zai)三相感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)中溫度均(jun)勻,如(ru)(ru)何(he)平(ping)穩地(di)改變(bian)感(gan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)(de)(de)輸入功率,如(ru)(ru)何(he)調(diao)整金屬(shu)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)速(su)(su)度等。用(yong)增高(gao)頻(pin)率進行(xing)坯(pi)料的(de)(de)(de)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi),其(qi)規格范(fan)圍(wei)廣泛得多。
坯料感(gan)應(ying)加(jia)熱的(de)工藝特(te)點與感(gan)應(ying)加(jia)熱時,電流通過感(gan)應(ying)線圈的(de)特(te)性有(you)著密切的(de)關系(xi),主要(yao)有(you)以下幾點:
a. 集膚(fu)效應
當直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)過等(deng)(deng)截面(mian)的(de)導(dao)(dao)體時,導(dao)(dao)體截面(mian)中的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)(單位(wei)為A/mm2)是相(xiang)等(deng)(deng)的(de)。但當交變電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)過導(dao)(dao)體時,導(dao)(dao)體截面(mian)上的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)不是均勻分布的(de),最(zui)大(da)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)出現在導(dao)(dao)體的(de)表(biao)面(mian)層,這樣(yang)導(dao)(dao)體的(de)截面(mian)就(jiu)沒有得到完全的(de)利用,這種電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)集聚的(de)現象叫做集膚效(xiao)應(ying)。集膚效(xiao)應(ying)使(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)從(cong)導(dao)(dao)體中心向(xiang)其表(biao)面(mian)逐漸增大(da),也(ye)即(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)從(cong)表(biao)面(mian)向(xiang)中心衰減,而且電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)度(du)與深度(du)的(de)關系服從(cong)指數定律(圖2-90)。


由集膚效(xiao)應可以看(kan)出,采用交(jiao)變電(dian)流(liu)(liu)時,電(dian)流(liu)(liu)只流(liu)(liu)過(guo)導體的表面(mian)層(ceng)(ceng)。電(dian)流(liu)(liu)頻率越高,電(dian)流(liu)(liu)通過(guo)的表面(mian)層(ceng)(ceng)越薄(bo)。為(wei)了簡化整(zheng)個感(gan)應加熱的計算,引入電(dian)流(liu)(liu)穿(chuan)(chuan)透(tou)(tou)深(shen)度(du)的概念,即導體某一深(shen)度(du)處的電(dian)流(liu)(liu)密度(du)為(wei)其(qi)表面(mian)電(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)流(liu)(liu)穿(chuan)(chuan)透(tou)(tou)深(shen)度(du)(圖 2-9),可用下式確定:

圖 2-10 所示為電(dian)(dian)流頻(pin)率與電(dian)(dian)流穿(chuan)透深度的關系。

由此(ci)可知,感應加(jia)熱(re)(re)(re)時的電(dian)流(liu)穿(chuan)(chuan)透(tou)深度(du)與采用的電(dian)流(liu)頻率(lv)有關,頻率(lv)越(yue)高(gao),穿(chuan)(chuan)透(tou)越(yue)淺;而(er)頻率(lv)越(yue)低,則(ze)穿(chuan)(chuan)透(tou)深度(du)越(yue)深(圖2-10).在坯(pi)料表(biao)面穿(chuan)(chuan)透(tou)深度(du)外的中心部位的加(jia)熱(re)(re)(re)主要還是依靠來自被加(jia)熱(re)(re)(re)的穿(chuan)(chuan)透(tou)深度(du)層的熱(re)(re)(re)傳導進(jin)行(xing)加(jia)熱(re)(re)(re)。
表2-9為在不(bu)同的電流(liu)頻(pin)率和溫度下,部分(fen)材料的電流(liu)穿透深度。


由(you)上可知,由(you)于電流傳導時(shi)的表面集膚效應引(yin)起(qi)被加(jia)(jia)熱(re)(re)坯(pi)料表里溫差,導致(zhi)坯(pi)料徑向加(jia)(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)不均。這(zhe)對于高(gao)(gao)合金(jin)鋼坯(pi)料的加(jia)(jia)熱(re)(re)是很(hen)不利的。不過在(zai)(zai)坯(pi)料的感應加(jia)(jia)熱(re)(re)過程中(zhong)隨著(zhu)溫度(du)(du)的升高(gao)(gao),電阻系數增(zeng)加(jia)(jia),使(shi)電流穿透深度(du)(du)提高(gao)(gao)。同時(shi)采用感應加(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi),坯(pi)料中(zhong)的電流穿透深度(du)(du)值畢竟(jing)還有相(xiang)當的寬(kuan)度(du)(du),而(er)且(qie)坯(pi)料中(zhong)部仍(reng)有渦(wo)電流產生,其加(jia)(jia)熱(re)(re)速度(du)(du)還是很(hen)快(kuai)的。不會像在(zai)(zai)火焰爐內靠輻(fu)射和傳導加(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)那么慢(man)。并且(qie)坯(pi)料在(zai)(zai)環(huan)形爐中(zhong)經過預(yu)熱(re)(re)到800~900℃的高(gao)(gao)溫,這(zhe)些因(yin)素都為坯(pi)料在(zai)(zai)感應加(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)的表里溫差提供(gong)了補(bu)償(chang)。此時(shi),坯(pi)料可以(yi)采用大功(gong)率進行快(kuai)速加(jia)(jia)熱(re)(re)。
b. 邊緣效應
感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)時,在感(gan)應(ying)(ying)器內磁(ci)(ci)場的(de)(de)分布是不(bu)均勻的(de)(de),感(gan)應(ying)(ying)器中(zhong)部(bu)磁(ci)(ci)場強(qiang)度最大,而兩(liang)(liang)端部(bu)磁(ci)(ci)場強(qiang)度則降(jiang)低(di),此稱為感(gan)應(ying)(ying)器的(de)(de)邊緣(yuan)效應(ying)(ying)。也正由于(yu)此,坯(pi)料(liao)的(de)(de)軸向(xiang)加(jia)熱(re)不(bu)均勻。為了(le)消(xiao)除(chu)此現象,可將(jiang)感(gan)應(ying)(ying)器制(zhi)作(zuo)得比(bi)坯(pi)料(liao)略長;或在感(gan)應(ying)(ying)器的(de)(de)兩(liang)(liang)端各加(jia)上一個鋼(gang)墊(dian),將(jiang)坯(pi)料(liao)兩(liang)(liang)端溫(wen)度偏(pian)低(di)的(de)(de)部(bu)分移到(dao)兩(liang)(liang)端的(de)(de)鋼(gang)墊(dian)上。這兩(liang)(liang)種方法都使感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)的(de)(de)經(jing)濟性(xing)和可操作(zuo)性(xing)降(jiang)低(di)到(dao)無法接受。目(mu)前,普遍采用的(de)(de)方法是在感(gan)應(ying)(ying)器兩(liang)(liang)端加(jia)設(she)補償線圈,以(yi)產生補償磁(ci)(ci)場,來降(jiang)低(di)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)后坯(pi)料(liao)的(de)(de)軸向(xiang)溫(wen)差。另外,對(dui)于(yu)坯(pi)料(liao)的(de)(de)加(jia)熱(re)有冷和熱(re)兩(liang)(liang)種規(gui)定,其定義為:從室溫(wen)到(dao)磁(ci)(ci)性(xing)轉變溫(wen)度,稱為冷加(jia)熱(re)規(gui)范。從磁(ci)(ci)性(xing)轉變溫(wen)度到(dao)加(jia)工溫(wen)度,稱為熱(re)加(jia)熱(re)規(gui)范。并且電流穿透深度也有冷和熱(re)之分。
c. 鄰近效應(ying)
在坯(pi)料(liao)進(jin)行感應(ying)(ying)加熱時,往往必須將導(dao)體(感應(ying)(ying)線圈(quan))和空心(xin)坯(pi)料(liao)置于同心(xin),由于鄰近效應(ying)(ying),負(fu)載電流(liu)都分(fen)布在內管(空心(xin)坯(pi)料(liao))的外(wai)表面和外(wai)管(感應(ying)(ying)線圈(quan))的內表面,任(ren)何內管位置的偏移都會(hui)使電流(liu)分(fen)布更不均勻,如圖(tu)2-11所示(shi)。


