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中频感应加热的参数计算

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发表时间:2022-06-10 08:34作者:海山机电来源:陕西海山机电有限公司网址:http://www.hszpl.com

       中频感应加热设备在设计制造中,需要对中频感应加热设备的参数计算,其计算依据有一部分是被加热工件的电阻率和磁导率,根据不同的加热温度磁导率和电阻率是有所差异的。这里,海山电炉小编就来介绍这些中频感应加热的参数计算。

600KW钢球轧制生产线.jpg

       一、中频感应加热‍所加热的合金钢电阻率计算:

       1、中频感应加热‍设备加热合金钢的平均电阻率ρ2

      平均电阻率ρ2是指钢从初始温度(20℃)被中频感应加热设备加热到始锻温度各点的电阻率的积分平均值。在工程上,可由始锻温度之前的若干点温度之和并除以点数作为它的平均电阻率。

        2、 下表为几种钢的电阻率与温度的关系(×10-6Ωm)

钢 种

20℃

100℃

200℃

400℃

600℃

700℃

0.06C   0.38Mn

0.130

0.178

0.252

0.448

0.725

0.898

0.08C   0.31Mn

0.142

0.190

0.263

0.453

0.534

0.905

0.23C   0.635Mn

0.169

0.219

0.292

0.487

0.758

0.925

0.415C   0.643Mn

0.171

0.221

0.296

0.493

0.766

0.932

0.23C 1.51M 0.105Cu

0.208

0.259

0.333

0.523

0.786

0.946

0.325C 0.55M 0.17Cr3.47Ni

0.291

0.320

0.390

0.567

0.814

0.992

0.33C 0.53M 0.080Cr3.38Ni

0.268

0.317

0.387

0.567

0.817

0.981

0.325C .55Mn

0.71Cr0.91Ni

0.280

0.325

0.395

0.572

0.820

0.990

      例如:表中某一种钢,如“0.325C55Mn0.71 Cr0.91 Ni”其蓝脆下料温度定为400℃,可将20℃、100℃、200℃、400℃的电阻率的算术平均值求出,近似作为加热到400℃时的积分平均值。

ρ2=(0.280+0.325+0.395+0.572)×10-6/4   

=0.393×10-6 (Ωm)

这种钢的温锻温度为700℃,用同样方法可求出:     

         ρ2=0.564×10-6(Ωm)

  111.png

              钢在初始温度到居里温度之间平均电阻率的近似值

       3、如果某种钢各温度点的电阻率无法知道,可以用更近似的办法:将钢在初始温度(20℃)时的平均电阻率ρ2取0.2×10-6(Ωm),650℃时的平均电阻率取0.6×10-6Ωm。从初始温度到居里温度的温度值与其平均电阻率的关系曲线可以认为是线性的。通过查图5-1即可得到初始温度到居里温度的平均电阻率ρ2值。经验表明,这种近似虽然对感应器效率和功率因数的计算数据有一定影响,但不会影响感应器参数计算的精度。

      二、中频感应加热‍所加热的合金钢磁导率计算:

      1、相对磁导率μr

      中频感应加热过程中的相对磁导率是一个很复杂的变量。为了确定磁导率,必须参考钢的磁化曲线B=f(H)。通常感应加热的磁场强度H>4×104A/m,当H>4×103A/m时,各种钢的磁化曲线彼此之间差别就已经很小,这样就有可能编制出平均磁化曲线。

112.jpg

      1 —— B=f(H)

2、3、4 ——H2= f(H)

   (三条曲线分别将H2值乘以109、1010、1011)

5 —— μ= f(H)

    钢的平均磁化曲线

线B=f(H)、μ= f(H)和113.png,曲线如图5-2。


114.png

   其中:   H—— 磁场强度的有效值(A/m)

        B—— 按磁场强度的有效值,在磁化曲线上找到的磁感应强度(特斯拉,简称特)

        P0—— 单位功率(w/m2)

         ρ2 —— 平均电阻率(Ωm)

        f—— 频率(Hz)

      2、相对磁导率确定的步骤:

① 求单位功率P0

P0=P2/(πD2a2)   (w/m2)        (5-2)

P2 —— 坯料中的总功率(w)

a2 —— 坯料在感应器中的长度(m)

D2 —— 坯料直径(m)

② 由式(5-1)求115.png

③ 根据纵座标上116.png找出对应曲线,在横座标上查得:H

④ 再根据式(5-1)求出μr 。

1714104853.jpg

        如有中频感应加热设备需求,请致电13891812360国经理;更多中频感应加热设备资讯,请关注陕西海山机电有限公司网站http://www.hszpl.com
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