Thermal Behavior and Temperature Uniformity of Rolling Parts during Edge Induction Heating

用边部感应加热器提高带材边部温度，改善产品质量是近年来带材生产的新工艺。目前对于边部感应加热过程中带材的温度分布及感应加热后带材的温度均匀性的研究较少。为获得感应加热过程轧件宽向温度的分布规律，利用COMSOL软件建立了C型边部感应加热器的电磁-热耦合的有限元模型，系统探讨轧件运动过程中工艺参数变化对电磁场分布、涡流密度及轧件宽向温度分布的影响规律。结果表明，使用边部加热器能够快速补偿边部温降，轧件边部温升与电流频率、电流大小成正比，与轧件厚度和运行速度成反比；为进一步研究感应加热后轧件运行过程中温度变化对温度分布均匀性的影响，用宽向温度标准差对宽向温度分布均匀性进行评价，研究发现边部温度提高有助于减小温度标准差，提升温度分布均匀性，但仍会由于边部过热出现“猫耳状”高温区，在感应加热过程中当边部温度提高约80 ℃时，精轧入口测温点处的宽向温度分布均匀性最优，温度标准差由13.71 ℃减小至6.15 ℃。研究结果能够为运动条件下轧件边部加热工艺的优化提供参考依据。