热挤压不锈钢管坯料感应加热时的效率,取决于电流频率的正确选择:总效率 = 电效率 × 热效率 ,式中 电效率——考虑到电流通过感应器铜线而引起能量损失的效率;热效率——考虑到透过感应器热绝缘的热损失以及加热装置工作过程中辐射掉的热损失时的效率。


 电效率随着电流频率的升高而提高,并以渐线的形式接近于其本身的极限当不锈钢管坯料直径与热金属内电流穿透深度之比等于10时的电流频率,使加热装置的电效率达到最高。


 由于感应电流只沿坯料的表面层流动,所以热量也只产生于坯料的表面层而在这一活性放热层下的金属层是按导热的方式来进行加热。由于这种方式的传热需要较长的时间,因而增加了热损失。为了提高加热装置的热效率,采用降低电流频率来增加坯料的电流穿透深度,可缩短加热时间。


 理论计算与实验得出,对于圆坯,当直径与电流穿透深度之比在3~5时,加热装置的总效率最大。而实际上当这个比值在2.5~60时,所选的电流频率已经能够满足要求。各种直径的圆坯感应加热时,标准电流频率的合理应用范围列于表 2-10。


表 2-10.jpg


 图 2-12 所示为感应加热装置的电效率、热效率和总效率与比值的关系特征曲线。


图 2-12.jpg


  铁磁性坏料加热时,为了提高加热速度和减小单位能耗,可以用两种频率的电流,即在磁性转变点以前用低频,如60mm及更大直径不锈钢管坯料时用50Hz电流频率。而在热规范时,则按上述原则选频。但选用双频时应该是经济的。