Zur Steigerung der Effizienz der elektromagnetischen Induktionsheizung der Gießrandschnecke eines Stahlbarrens und zur Reduzierung des Energieverbrauchs wurde eine Methode zur Optimierung des magnetischen Jochs vorgeschlagen. Durch gekoppelte Mehrfeldsimulationen mit ANSYS wurde hauptsächlich der Einfluss des magnetischen Jochs auf die Magnetfeldverteilung, die Heizeffizienz und die Erstarrung des Stahlbarrens am Gießrand analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass bei einer Ausdehnung des Jochs auf 130 % der Spulenfläche und einer Dicke von 120 mm unter gleichen Betriebsbedingungen die Randmagnetstreuung unterdrückt wird, die magnetische Flussdichte an der Oberfläche der Metallschmelze um etwa 80 % erhöht wird; die Joulesche Heizleistung um etwa das 2,5-fache steigt; gleichzeitig wird die Temperaturverteilung im Gießrandbereich homogener, die Erstarrung des Stahlbarrens verzögert und die Verweilzeit im Schrumpfkanal des Gießrands um 18 Minuten verlängert. Dieses optimierte Design erhöhte bei gleichem Erregungsstrom von 692 A die Heizleistung von 10,67 kW vor der Optimierung auf 26,58 kW, wodurch ein effizientes Heizverfahren „kleiner Strom, hohe Leistung“ realisiert und die Spulenverluste reduziert wurden.

magnetisches Joch; induktive Erwärmung; Gießrandschnecke des Stahlbarrens; Heizeffizienz; numerische Simulation