感应加热技术是一种已广泛应用的加热技术,拥有加热效率高、加热速度快和氧化烧损少以及易自动控制等独特的优势。所以采用感应加热技术对带钢进行加热是最优的选择。感应加热的温度不但会影响钢板氧化烧损量的多少,而且会改变工件的一些性能,如硬度、强度、塑性和韧性等,进而又会影响后续的操作工艺。如果温度过低,硬度过大、塑性和韧性较差,那么以后的锻造、轧制或者热处理工艺就无法正常进行,最终影响产品效果,温度过高氧化烧损又过大,造成能源的浪费。若温度分布不均匀,心部与表面有很大的温差,钢件内部会产生内应力,影响最终产品的质量。因此需要把带钢温度控制在合理的范围内,这样既节约了能源又保证了产品质量。因此非常有必要了解研究钢材在感应加热的过程中的升温特点,以及最终的温度分布规律。根据实际生产需要,选取45号钢作为模拟计算材料,根据感应加热原理和感应加热有限元模拟的电磁场和温度场的理论,使用ANSYS有限元软件,建立了带钢感应加热模型,通过设置初始条件和边界条件,在ANSYS软件上进行了感应加热的磁-热耦合的模拟计算。经实验分析结果表明:带钢的感应加热受电流频率、电流密度以及空气间隙三种因素的影响,通过采用数值模拟实验的方法,研究了电流频率和电流密度对感应加热温度的影响,随着施加的电流频率越大,带钢感应加热的表面和心部温度随着升高,但过高的电流频率会导致表面和心部温差变大,且高频设备费用高,不经济实用;通过增加电源频率增加电流密度,电流密度越高,带钢的温度越高;感应加热空气间隙越大,带钢整体加热温度越低;通过分析几种空气间隙对带钢电磁感应强度的分布情况、带钢的传热情况以及温度分布情况的影响,得出了带钢感应加热的本质原因及最佳实验方案;电流频率为2000Hz,电流密度为1.818×107A/m2,空气间隙为3mm时,加热所需时间最短,加热效率最高,加热效果最好。图22幅;表7个;参61篇。