중간주형기 유도 가열 시스템을 최적화하기 위해 통로 외전 각도가 전자기장 분포에 미치는 영향 규칙을 연구하였다. 특정 제강소의 2차 대수구 간격(5550 mm) 중간주형기를 대상으로 3차원 전자기장 수학 모델을 구축하고, 통로 외전 각도가 2°~10° 범위 내에서 변화할 때 자계 강도, 유도 전류 밀도 및 줄열 분포 특성을 시뮬레이션하였다. 계산 결과, 동일한 가열 출력 하에서 외전 각도가 증가함에 따라 통로의 기하학적 위치가 코일에 대해 편향되어 자계 강도, 전류 밀도 및 줄열이 모두 감소하는 경향을 보였으며, 그 감소는 통로 출구 부위에서 가장 뚜렷하였다. 이는 자계 에너지 손실이 주로 통로 후반부에 집중됨을 나타낸다. 통로 중심 단면에서 자계는 안정적인 편심 분포를 보였으며, 코일 측 부근의 전자기 파라미터가 더 높았다. 종합 분석 결과, 2° 외전 각도가 최적 설계 파라미터로 확정되었으며, 이 각도에서 코일 측 근처 자계 강도는 0.188 T에 이르고 전체 유도 전류 밀도는 1.70×10⁶ A/m² 이상이었다. 따라서 실제 공학 설계에서 전자기 결합 효율을 극대화하고 가열 성능을 향상시키기 위해 2° 또는 이와 인접한 작은 외전 각도를 우선적으로 적용할 것을 권장한다.

중간주형기;유도 가열;통로 각도;전자기장;수치 해석