Para melhorar a eficiência do dispositivo de aquecimento por indução eletromagnética da boca do lingote de aço e reduzir seu consumo de energia, foi proposto um método de otimização do ferramental magnético. Por meio da simulação acoplada multifísica no ANSYS, foi analisado principalmente o impacto do ferramental magnético na distribuição do campo magnético, eficiência de aquecimento e solidificação do lingote de aço. Os resultados mostraram que, quando o ferramental magnético é expandido para 130% da área da bobina e a espessura aumentada para 120 mm, nas mesmas condições, a fuga magnética nas bordas é suprimida, a intensidade da indução magnética na superfície do metal fundido aumentou cerca de 80%; a potência do calor de Joule aumentou cerca de 2,5 vezes; ao mesmo tempo, a distribuição da temperatura na região da boca é mais uniforme, a solidificação do lingote foi retardada e o tempo do canal de contração da boca foi prolongado em 18 minutos. Este projeto otimizado, sob a mesma corrente de excitação de 692 A, aumentou a potência de aquecimento de 10,67 kW antes da otimização para 26,58 kW, realizando um modo de aquecimento eficiente de "baixa corrente, alta potência" e reduzindo as perdas da bobina.

ferramental magnético; aquecimento por indução; boca do lingote de aço; eficiência de aquecimento; simulação numérica