熱擠壓不銹鋼管坯料感應加熱時的效率,取決于電流頻率的正確選擇:總效率 = 電效率 × 熱效率 ,式中 電效率——考慮到電流通過感應器銅線而引起能量損失的效率;熱效率——考慮到透過感應器熱絕緣的熱損失以及加熱裝置工作過程中輻射掉的熱損失時的效率。


 電效率隨著電流頻率的升高而提高,并以漸線的形式接近于其本身的極限當不銹鋼管坯料直徑與熱金屬內電流穿透深度之比等于10時的電流頻率,使加熱裝置的電效率達到最高。


 由于感應電流只沿坯料的表面層流動,所以熱量也只產生于坯料的表面層而在這一活性放熱層下的金屬層是按導熱的方式來進行加熱。由于這種方式的傳熱需要較長的時間,因而增加了熱損失。為了提高加熱裝置的熱效率,采用降低電流頻率來增加坯料的電流穿透深度,可縮短加熱時間。


 理論計算與實驗得出,對于圓坯,當直徑與電流穿透深度之比在3~5時,加熱裝置的總效率最大。而實際上當這個比值在2.5~60時,所選的電流頻率已經能夠滿足要求。各種直徑的圓坯感應加熱時,標準電流頻率的合理應用范圍列于表 2-10。


表 2-10.jpg


 圖 2-12 所示為感應加熱裝置的電效率、熱效率和總效率與比值的關系特征曲線。


圖 2-12.jpg


  鐵磁性壞料加熱時,為了提高加熱速度和減小單位能耗,可以用兩種頻率的電流,即在磁性轉變點以前用低頻,如60mm及更大直徑不銹鋼管坯料時用50Hz電流頻率。而在熱規范時,則按上述原則選頻。但選用雙頻時應該是經濟的。