Индукционный метод нагрева

Индукционный метод нагрева не получил широкого распространения из-за высокой стоимости высокочастотного генератора, низкого к. п. д. и трудностей при его осуществлении в вакууме. Наиболее перспективным и широко применяемым в последнее время является электронно-лучевой метод нагрева. Его основные преимущества — высокий к. п. д., безынерционность нагрева, простота регулирования температуры и ее высокая равномерность по длине и ширине полосы.

Резистивный метод. Для нагрева стали на 300° С в Лысьвенском агрегате алюминирования при скорости движения 0,5 м/с необходима мощность 55 кВт, но с учетом к. п. д. применен трансформатор мощностью 210 кВт. Нами выведены формулы для расчета распределения температуры на стальной полосе при прохождении ее между двумя контактными роликами. Если между роликами размещается участок полосы длиной 10 и начало координат находится в месте контакта полосы с первым роликом, то функция имеет в составе следующие показатели: координата точки на полосе; температурный коэффициент сопротивления, температура стали до участка нагрева, удельное сопротивление при 0 °С, площадь поперечного сечения стальной полосы, сила тока на участке между токоведущими роликами.

Электронно-лучевой метод нагрева рассмотрим в этой статье максимально подробно, как на сайте http://fora-invest.ru/production/ рассматриваются технические характеристики погрузчиков. Наиболее простой является схема электронно-лучевого нагрева, в которой стальная полоса служит заземленным анодом диодной электронной пушки. Накаленные нити из материала с высоким коэффициентом термоэмиссии (катоды) помещают на небольшом расстоянии от полосы, и подают на них высокий отрицательный потенциал (порядка нескольких киловольт). Недостатком такой системы является необходимость поддержания в камере нагрева высокого вакуума во избежание возникновения газового разряда и короткого замыкания высоковольтного выпрямителя. Выполнить это условие очень трудно, так как при нагреве происходит интенсивное газовыделение из стали. Поэтому чаще применяют более сложные электронно-лучевые системы с аксиальными или плосколучевыми пушками. Индивидуальная откачка блока формирования электронного луча позволяет нагревать полосу стали даже при давлении более 0,1 Па.

Для полосовой стали, движущейся в вакууме, можно использовать нагрев электронным лучом, полученным в пушках с полым катодом. В этих пушках используется тлеющий разряд в атмосфере инертного газа при давлении 10\"1—100 Па. Конструкция такой пушки проста: это полая сфера, либо полый цилиндр, с отверстием для выхода электронного луча (стенки катода обычно сетчатые). На цилиндр подается отрицательный потенциал относительно испаряемого материала. Электронный пучок формируется из электронов, образующихся в плазметлеющего разряда (в полости катода), а также за счет автоэлектронной и термоэлектронной эмиссии с внутренней поверхности катода, нагретой до высокой температуры за счет ионной бомбардировки, и выходящих через главное отверстие. Покинувшие катод электроны ионизируют атомы инертного газа (аргона), образуя положительные ионы. Эти положительные ионы, ускоряясь во внешнем электрическом поле, возвращаются во внутреннюю полость катода, бомбардируя внутреннюю поверхность катода, а также ионизируя молекулы газа. В результате образуются новые электроны и ионы. Этот процесс непрерывно повторяется.