感应加热是利用工件中涡流的焦耳效应将工件加热,这种加热方式具有效率高、控制精确、污染少等特点,广泛地应用于钢坯锻造生产中。如果坯料心表温差太大,会造成坯料内产生附加应力或组织不均匀,甚至产生裂纹,影响材料的成形工艺和质量。如何精确控制输入功率、加热时间、合理优化设备结构及操作参数,使之在满足加热工件各项性能要求的基础上,有效地提高产品质量、加热效率、节约资源具有重要的意义。本文根据感应加热原理,针对中频感应锻造炉加热特点,利用ANSYS有限元软件,确定了电磁场、温度场的数学模型,并确定了求解的边界条件；根据模拟计算结果,分析了电磁场、温度场随加热时间的分布规律,涡流功率密度随加热温度及加热时间的变化规律；其次根据金属加热理论,可以计算出金属加热进入正规期后,加热时间与表面温度的函数关系,以此验证所建模型是正确的。利用所建模型,选取不同规格的棒材进行感应加热模拟,对其加热特性进行了研究。首先,研究了棒材直径、频率变化时,对电效率、热效率及电热效率的影响关系,得到了在同一感应器中加热不同规格的棒材所应选择的最佳频率；其次,研究了棒材直径、输入功率变化时,对电效率、热效率及电热效率的影响关系,得到了在满足断面温差的条件下所应输入的最大功率；第三,研究了在满足断面温差的情况下,电效率、热效率、电热效率随时间的变化关系,得到了合理制定加热制度的依据。本文给出了带有炉衬的棒材感应加热设备的数学模型,通过数值模拟,分析了感应加热的电热特性,为实际生产精确控制锻件断面温度分布、提高产品质量、降低电耗提供参考。