강괴 주형의 전자기 유도 가열 장치의 효율을 높이고 에너지 소비를 줄이기 위해 자기 요크 최적화 방법을 제안하였다. ANSYS 다중 물리장 결합 시뮬레이션을 통해 자기 요크가 강괴 주형의 자기장 분포, 가열 효율 및 강괴 응고에 미치는 영향을 주로 분석하였다. 결과에 따르면 자기 요크가 코일 면적의 130%로 확장되고 두께가 120mm로 증가할 때, 동일 작업 조건에서 가장자리의 자기 누설이 억제되어 용강 표면의 자기 유도 강도가 약 80% 증가하였고, 줄열 전력은 약 2.5배 향상되었다. 또한 주형 영역의 온도 분포가 더 균일해지고 강괴 응고가 지연되며 주형 라인 수축 통로의 시간이 18분 연장되었다. 이 최적화 설계는 동일한 자극 전류 692A 조건에서 가열 전력을 최적화 전 10.67kW에서 26.58kW로 향상시켜 '저전류, 고출력'의 고효율 가열 모드를 실현하고 코일 손실을 줄였다.

자기 요크; 유도 가열; 강괴 주형; 가열 효율; 수치 시뮬레이션