金属带材横向磁通感应加热


式中 P—	—带材的电阻率(R • cm);
1—	—导磁体的极距(cm)；
g—	—两导磁体间的距离(cm);
d—	—带材的厚度(cm)；
K—	—相对气隙的系数，见表12-29。

表12-29不同g〃值的系数K

g	0. 25	0.5	0. 75	1.00
K最小	0. 75	0. 48	0. 42	0. 33
K最大	1.90	1. 14	0. 74	0.52

对于给定的应用，可获得最大功率的电流频率，主要取决于被加热带材的厚度与电阻率。在图12-110给岀了横向磁通感应加热的电流频率与带材厚度的关系。

2. 带材生产的现状

在工业生产中，铜、铝及其合金冷轧带材的中间退火、成品退火或热处理一般采用钟罩炉、通过式连续退火炉或气垫炉。钟罩炉适用于较厚的带材，可以达到很高的温度均匀性，但退火时间较长，一般加热6~8h, 冷却4 ~6h,适于大批量、单品种生产。薄带材成卷退火时容易粘结，为此釆用带材开卷通过式连续退火。在卧式连续退火炉中，加热介质形成的气垫托住带材有效地防止了擦伤。通过式退火炉可以
保证良好的带材表面质量和内部性能，但该炉很长，占用很大的生产面积，一次性投资费很高，灵活性较差，设备起动时间长，改换品种更加不易，无法适应小批量、多品种的生产。带材横向磁通感应加热就克服了上述炉型的缺点，高能量密度把加热时间缩短到几秒钟，还提高了加热效率，这种炉型国外已在生产中应用。

3. 铝带材横向磁通感应加热

英国是研究带材横向磁通感应加热技术较早的国家，在1972年英国电气协会研究中心就开始了横向磁通感应加热工艺的研究与开发，1977年在阿尔康板材公司的工厂里建起了一整套铝带材热处理装置，经多年的研究与实验，在 1982年获得了专利权。这套铝带材横向磁通感应加热器的功率为lOOOkW,电流频率160 - 275Hz,加热带材的厚度0.4 - 1.2mm,宽度1220mm,加热温度 450 -550^0单位产品耗电量为150kW・h/t,总效率为75% ,生产率10t/h。

图12-111为铝带材横向磁通感应加热用的感应器结构示意图，感应线圈是用水冷却的，导磁体是用硅钢片叠成的。

4. 钢板横向磁通感应加热连续退火

钢板横向磁通感应加热连续退火用的感应器如图12-112所示。在图上还示意了钢板上感应电流回线与钢板宽度上的加热温度均匀性。这个钢板横向磁通感应加热连续退火设备也是国外的一项专利，用以加热退火的钢板宽度为12ft (3657. 5mm) _o

感应器分为上下两半，钢板位于两半感应器的中间，当通电时，两半感应器所产生的磁通垂直穿过钢板形成回路。钢板在连续移动中而被加热。感应线

圈一匝分为两个“丁”形导体，用连接板5把它们连接起来。两个“丁”形导体可以移动，以便加热不同宽度的钢板。钢板边的加热可以使感应器的端头伸出钢板的边缘而得到过热，或把感应器的端头缩进钢板的边缘内而使钢板边缘加热不足，用此方法来调整钢板两个边的加热温度。在“丁”形导体上装有 “ 口”形导磁体，用以集中磁力线，提高加热效率。磁通控制器4放在两个 “丁”形导体之间，用以调节钢板宽度上温度均匀性。在退火生产线上感应器的台数决定于钢板移动速度与生产率。

存在的问题与发展

横向磁通感应加热是金属带材加工工业的一项新技术，一种新设备，它可以用于加热任何移动的金属带材，只要带材在热态时有足够的强度，能够经受操作的考验。

金属带材横向磁通感应加热虽已试验研究多年，但用于生产的不多，关键是带材加热温度的均匀性很难控制。由于金属带材横向磁通感应加热具有加热速度快，升温时间短，单位产品耗电量少，设备体积小，占用车间面积少等优点，所以横向磁通感应加热是带材选用加热设备的方向，存在的问题有待继续进一步研究与试验