Zur Optimierung des induktiven Erhitzungssystems des Tauchbeckens wurde der Einfluss des Ausstellwinkels des Kanals auf die Verteilung des elektromagnetischen Feldes untersucht. Anhand eines Tauchbeckens eines Stahlwerks mit einem Abstand von 5550 mm zwischen den großen seitlichen Öffnungen wurde ein dreidimensionales mathematisches Modell des elektromagnetischen Feldes erstellt und die Verteilung der magnetischen Induktion, der induzierten Stromdichte und der Jouleschen Wärme bei einer Variation des Ausstellwinkels im Bereich von 2° bis 10° simuliert. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass bei gleicher Heizleistung mit zunehmendem Ausstellwinkel die geometrische Position des Kanals gegenüber der Spule verschoben wird, was zu einem Rückgang der magnetischen Induktion, der Stromdichte und der Jouleschen Wärme führt. Diese Abnahme ist im Bereich des Kanalauslasses am deutlichsten, was darauf hinweist, dass der Energieverlust des Magnetfeldes hauptsächlich im hinteren Teil des Kanals konzentriert ist. Das Magnetfeld zeigt im zentralen Querschnitt des Kanals eine stabile exzentrische Verteilung, wobei die elektromagnetischen Parameter in der Nähe der Spulenseite höher sind. Eine umfassende Analyse ergab, dass ein Ausstellwinkel von 2° der optimale Entwurfsparameter ist, bei dem die magnetische Induktion nahe der Spulenseite 0,188 T erreichen kann und die gesamte induzierte Stromdichte über 1,70×10⁶ A/m² liegt. Daher wird in der praktischen Ingenieurplanung empfohlen, primär einen Ausstellwinkel von 2° oder einen nahegelegenen kleinen Winkel zu verwenden, um die elektromagnetische Kopplungseffizienz zu maximieren und die Heizleistung zu verbessern.

Tauchbecken;Induktionsheizung;Kannewinkel;Elektromagnetisches Feld;Numerische Simulation