中間包の誘導加熱システムを最適化するために、通路の外展角度が電磁界分布に及ぼす影響の法則を研究した。ある製鋼所の二流大水口間隔（5550 mm）の中間包を対象に、三次元電磁界数学モデルを構築し、通路外展角度が2°～10°の範囲で変化する際の磁束密度、誘導電流密度およびジュール熱の分布特性をシミュレーションした。計算結果は、同じ加熱出力の下で外展角度が大きくなるにつれて、通路の幾何学的な位置がコイルに対して偏移し、磁束密度、電流密度およびジュール熱がすべて低下する傾向を示し、その減衰は通路出口領域で最も顕著であり、磁場エネルギー損失が主に通路後半に集中することを示している。通路中心断面上の磁場は安定した偏心分布を示し、コイル側の近傍領域の電磁パラメータが高い。総合的な解析の結果、2°の外展角が最適な設計パラメータであると確定され、この角度ではコイル側近傍の磁束密度が0.188 Tに達し、全体の誘導電流密度は1.70×10⁶ A/m²を超える。したがって、実際の工学設計においては、電磁結合効率を最大化し加熱性能を向上させるために、2°またはそれに近い小さい外展角を優先的に採用することが推奨される。

中間包;誘導加熱;通路角度;電磁界;数値解析