目前，世界上超过 80％的镁金属产自于中国，硅热法工艺是我国金属镁冶炼的主要工艺方法。该工艺中的镁还原过程效率低、能耗大，能量利用效率为25%左右，大部分热量从炉体和烟气中散失。在当前中国电力需求放缓，存在大量弃水、弃风、弃光的背景下，实施硅热法镁还原工艺的电能替代，对可再生能源消纳、节能降耗及低碳减排具有十分重要的意义。　　现阶段仍然有众多使用罐式还原技术炼镁的企业在运行，在罐式还原体系上进行电加热的改造，工艺兼容度高，技术风险小，企业容易接受。电磁感应加热在环境保护、使用寿命、安全性能等方面都具有独特优势，其能效比传统炉的能效高出两倍多，因此对镁还原电磁感应加热装置进行能效分析，在考虑工业应用实际情况基础上，设计满足工程需要的新型镁还原电磁感应加热装置具有重要的理论价值和经济价值。　　本课题以镁还原罐电磁感应加热装置为研究对象，理论分析了能量传输、热损耗和激励线圈电阻损耗的影响因素及三者之间的相互关系，得出激励线圈置于保温层最外侧时能效不是最优，提出了激励线圈置于保温层高温处的改进型电磁感应加热结构。针对改进型的高温镁还原罐电磁感应加热装置，基于三维有限元仿真工具建立了电磁系统与传热系统的耦合模型，在保证平均加热功率一定的情况下，通过该模型对炼镁还原系统的热损耗和激励线圈自身铜损耗进行了数值模拟，验证了上述理论提出将激励线圈置于高温中可以提高能效的正确性，在激励线圈允许工作的最大温度900℃时，通过多物理场耦合数值模拟联合优化热损耗与激励线圈铜损耗，寻找能量传递效率最大化的设计参数。基于此高温铜质线圈镁还原罐电磁感应加热装置，使用三维有限元电磁仿真工具提取的集总参数中发现，制约耦合能量传递效率的主要因素是还原罐电抗值远大于其电阻值，理论分析和数值模拟了耦合效率的影响因素，提出了一种最优电阻镁还原罐电磁感应加热装置，给出了增大还原罐电阻值的设计方案，通过多物理场耦合数值联合优化，对该模型进行迭代方法设计，结果表明改进型的最优电阻镁还原罐电磁感应加热装置的能量传递效率为93.07%，提高了能效，为此类电磁感应加热装置的能效设计提供了理论依据。