正確選用和設計、生產優 質的感應鍛造爐

　　這當然首先要滿足用戶的生產和工藝要求。主要是生產率，其主要決定于變頻電源的功率，然后是節能，這取決于電源的頻率和感應器設計的合理性，工藝要求上主要是加熱溫度、溫度分布等，要靠感應器設計阻抗與電源的匹配及機械化、自動化水平等，則要根據用戶要求進行協商；其次是產品質量要好；設備的技術經濟指標先進，如能耗低、材料省、運行費用低、勞動條件好等；設備可靠性要高；使用、維護方便，操作安 全可靠。

　　感應透熱爐的主要缺點是通用性差，如果爐料的規格、尺寸相差懸殊，則需分組設計多臺感應器。為此，對多規格加熱的爐子往往需要提出代表品種，作為設計和產品驗收的主要依據。

　　（1）選擇電源的頻率 加熱用頻率合理與否，直接關系到加熱器的電效率和加工工藝質量，電源頻率的選用，主要考慮兩個因素。

　　第 一、從保證電效率考慮，第 二、從提高截面溫度均勻性考慮。

　　由此可看出，進一步降低頻率已不能加深加熱層，反而會影響電效率。進一步均溫只有靠爐料自身的熱傳導。所以0.4R2是在該頻率下的大加熱深度。

　　在此范圍內應向高 端選取頻率。當然也應根據具體情況靈活處理，如在加熱速度較慢（單位功率小）時，可選高一些的頻率，靠傳熱來彌補加熱層淺的不足，對導熱系數高的材料，也可選用偏高些的頻率等。在用戶經濟投資允許時，對較大型透熱爐，可建議采用在技術上更為合理的雙頻或三頻率加熱，即分成低溫段（磁性，低頻），高溫段（非磁性，高頻率）均溫段（也可不用）。

　　（2）確定電源容量 感應器平均加熱功率的估算。一般情況下，取電源功率Py＞Pg，盡量采用標準系列中給定的值，對磁性材料周期式加熱時，如果沒有自動控制功能，為防止加熱初期的峰值，需加大電源容量，使Py≈（1.5~1.7）Pg，非磁性材料周期式加熱時，Py≈（1.05~1.10）Pg即可。這樣，我們知道了電源功率和頻率，就可結合用戶和制造廠的具體條件和需求來合理地選定電源。

　　（3）加熱爐核心部件感應器規模的確定 求出感應器幾何尺寸，即可大致估計爐體的大小。第 一、求感應線圈長度a1。鍛造加熱爐（包括全部透熱爐），當然希望心表溫差△T越小越好。為保證△T所需短加熱時間tk以便通過該值確定線圈總長度a1（連續式）或爐內裝料數n（順序式）或爐子臺數n（周期式）。

　　透熱爐當然希望心表溫差越小越好，但從上面論述已知，感應加熱雖然是自身加熱，但其有效加熱層僅為ξ≤0.4R2，其余部分仍需靠傳熱來均溫，電效率ηd。線圈內徑取值的合適，確保了爐子的效率和其工作可靠性。直徑太大，增加了漏磁，會降低電效率；而取得過小，將使爐襯太薄，不但降低其熱效率，也會影響爐襯強度，如間隙太小還會妨礙爐料的運行。原則上存在一個zui佳的D1/D2值。

　　從上面討論可知，電效率與兩個因素有關：相對頻率m2和線圈與爐料之間的氣隙，即他們直徑比D1/D2。這從圖1和圖4上可清楚看出，電效率隨頻率急劇上升而提高，經過拐點后升速變緩，慢慢趨于極限值。就氣隙而言，當然是氣隙越小，電磁耦合越好，漏磁少而電效率越高。從圖4可看出，當D1/D2由1增大至2時，電效率大約從95%下降至76%。

　　（3）綜合上述兩點，其總效率可定性做出曲線。

　　兩曲線交點即為選定的耐火和保溫材料時取值的zui佳點。對主要加熱對象的鋼材鍛造加熱而言，從電熱效率綜合考慮，建議取D1/D2=1.4～1.8，但取D1/D2≈1.2～2.0也可以接受。直徑大時取偏小值，直徑小時取偏大值。如果D2過粗或太細時，有可能超出此范圍。D1的zui終確定應以實用為主，應考慮以下諸多因素

　　D1=D2+△D1.1+△D1.2+△D1.3+△D1.4+△D1.5

　　式中△D1.1—爐料在爐中運行時必 須的間隙（mm）；

　　△D1.2—爐襯耐火層的厚度（mm）；

　　△D1.3—爐襯保溫層的厚度（mm）；

　　△D1.4—爐料熱膨脹尺寸（mm）；

　　△D1.5—加工公差（mm）。

　　從以上估算中，我們知道了設備所需電源的功率和頻率，也就選定了電源，我們又知道了感應線圈的規模，考慮其工作高度給出安裝方式和外殼及框架對爐體的用材也基本心中有數，水冷用水量則可從表1的總效率得知爐子能耗，即需要用水帶走的熱量，從而也可進行初步的估算。

　　（4）爐子的機電成套 我國現有的一些感應電熱設備主要生產廠家，均有根據用戶工藝需求提供不同技術層次機電配套要求的能力。根據和用戶商定的機械化、自動化要求，進行與主機連接，本身的上下料機械化和操作系統的自動化，可提出一個技術經濟合理的方案，并據此精心設計和生產出物美價廉，經久耐用的產品。