Para mejorar la eficiencia del dispositivo de calentamiento por inducción electromagnética de la boca del lingote de acero y reducir su consumo energético, se propuso un método de optimización del núcleo magnético. Mediante simulaciones multifísicas acopladas en ANSYS, se analizó principalmente el efecto del núcleo magnético sobre la distribución del campo magnético, la eficiencia de calentamiento y la solidificación del lingote de acero. Los resultados mostraron que cuando el núcleo magnético se extiende al 130 % del área de la bobina y su espesor se incrementa a 120 mm, bajo las mismas condiciones, se suprime la fuga magnética en los bordes, la intensidad de inducción magnética en la superficie del metal fundido aumentó aproximadamente un 80 %; la potencia de calentamiento de Joule aumentó aproximadamente 2,5 veces; al mismo tiempo, la distribución de temperatura en la zona de la boca es más uniforme, se retrasa la solidificación del lingote y el tiempo del bloqueo del canal de contracción de la boca se prolongó 18 minutos. Este diseño optimizado, bajo una corriente de excitación idéntica de 692 A, aumentó la potencia de calentamiento de 10,67 kW antes de la optimización a 26,58 kW, logrando un modo de calentamiento eficiente de "corriente pequeña, alta potencia" y reduciendo las pérdidas en la bobina.

núcleo magnético; calentamiento por inducción; boca de lingote de acero; eficiencia de calentamiento; simulación numérica