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“超導感應加熱器和技術(shù),來(lái)源于大型/重型金屬壓延成型材工業(yè)配套電熱設備的開(kāi)創(chuàng )性研究和應用。利用超導材料在直流環(huán)境中的低損耗特性,融合電磁感應加熱技術(shù),實(shí)現非磁性金屬壓延成型過(guò)程中擠壓環(huán)節前的低能耗高質(zhì)量預熱,是超導電力應用技術(shù)和感應加熱技術(shù)的有機結合,相對于傳統電加熱技術(shù),在電能利用率和工件加熱效果方面具有巨大的競爭優(yōu)勢。
傳統的電加熱技術(shù),利用交變磁場(chǎng)在靜止坯料中產(chǎn)生感應渦流實(shí)現坯料加熱,在加熱鋁、銅等非鐵磁性材料時(shí),加熱效率不足50%,還存在加熱不均勻、透熱時(shí)間過(guò)長(cháng)、加熱質(zhì)量不高等問(wèn)題。超導直流感應加熱技術(shù),利用坯料在靜止的磁場(chǎng)中的旋轉運動(dòng),產(chǎn)生感應渦流實(shí)現坯料加熱,加熱效率提高至約80-85%。一臺兆瓦級超導直流感應加熱設備每年可節約640萬(wàn)度電,并可以將鋁擠壓的加熱成本從260元/噸降至130元/噸。當前我國鋁型材產(chǎn)能占世界總量的一半,全國鋁型材企業(yè)所用加熱設備超過(guò)萬(wàn)臺,若能通過(guò)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的突破,將成本回收周期控制在兩到三年,采用該技術(shù)進(jìn)行節能改造的降耗空間和市場(chǎng)潛力都將非常巨大。
超導感應加熱技術(shù)由于其加熱頻率低(4-10Hz),具有優(yōu)越的溫度均勻性和加熱質(zhì)量,且設備運行安全,對電網(wǎng)友好,可實(shí)現高效、均勻地對非鐵磁性金屬進(jìn)行壓延成型過(guò)程中的預加熱處理。該加熱技術(shù)是能對大口徑(直徑400mm以上)金屬工件進(jìn)行芯表同步均勻快速加熱的方法。且基于該方法的原理樣機已經(jīng)在南昌研發(fā)成果并通過(guò)鑒定。這種高透熱深度、超均勻的加熱方式應用于軍工級別合金成型工藝,可以有效地解決材料由于受熱不均勻而容易開(kāi)裂的問(wèn)題;將其應用于其他大尺寸非鐵磁性金屬工件,如船舶領(lǐng)域的主軸、大工件的熱處理等,可以解決傳統設備加熱不均勻的行業(yè)痛點(diǎn);該技術(shù)還可對導電性差的鈦合金實(shí)現快速、均勻、大功率的加熱,這些突出優(yōu)勢將助力我國軍工金屬材料品質(zhì)整體提升。
此項技術(shù)之前只有德國、韓國和中國(僅聯(lián)創(chuàng )超導)掌握,我們的技術(shù)從基礎超導材料到設備全部自主化,不受?chē)饪ú弊佑绊?。而且,德國技術(shù)和韓國技術(shù)都是針對小尺寸金屬工件(直徑小于240mm)的加熱設備,而我國南昌的設備是針對大尺寸金屬工件(直徑大于400mm)的,而且聯(lián)創(chuàng )超導的設備還是國際上功率最大、頻率10Hz以下的超導感應加熱器,因此南昌的超導感應加熱原理樣機是全球范圍內可以對大尺寸金屬工件進(jìn)行通體(內外同時(shí))快速均勻加熱的裝置?!?/span>
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