用于擠壓坯料感應加熱的加熱爐和再加熱爐有立式和臥式之分。一般認為，當擠壓生產的產品為高合金鋼材料時，采用立式感應加熱爐；而當擠壓生產的產品為碳鋼和低合金材料時，采用臥式感應加熱爐。但實際情況是，這種以擠壓產品材料的種類來選擇坯料感應加熱爐的形式并沒有嚴格的界限，實際生產中更多的是根據不同形式感應加熱爐的特點和生產現場的實際需要進行選擇，也有在一個擠壓車間內選擇兩者并用的形式。
一、臥式感(gan)應(ying)加熱爐
臥式(shi)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐分為(wei)放置一個(ge)(ge)坯料(liao)的(de)、帶有水冷(leng)封(feng)口和(he)補償磁場的(de)臥式(shi)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐和(he)可連續通過多個(ge)(ge)坯料(liao)的(de)臥式(shi)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐兩種。
英(ying)國(guo)的(de)工頻感應加熱(re)爐制造公司，為大量生產(chan)碳素鋼和低合(he)金鋼制品的(de)31MN(3100t)擠壓(ya)機生產(chan)線裝備(bei)了(le)2座臥式連續通過的(de)坯料(liao)感應加熱(re)爐（圖(tu)8-5),年產(chan)量達10萬噸／年。每(mei)組感應加熱(re)爐裝備(bei)2條平行的(de)作業(ye)線，每(mei)條作業(ye)線上布置3個感應器，并在(zai)每(mei)個加熱(re)室內(nei)都帶有防止坯料(liao)前端被(bei)冷卻(que)的(de)硅合(he)金加熱(re)器。
圖8-6所(suo)示(shi)為放置(zhi)一個(ge)坯料(liao)、帶(dai)有專門的水冷塞(sai)子，以便(bian)補(bu)償(chang)磁(ci)場(chang)的臥式(shi)感(gan)應(ying)(ying)器(qi)。這種感(gan)應(ying)(ying)器(qi)被認為是在工頻感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐中，可以消(xiao)除加(jia)(jia)熱(re)坯料(liao)縱向不均勻成應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐。
美國Amerex擠壓不銹(xiu)鋼管廠，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不銹(xiu)鋼管和各種型材，年產量3萬噸，采用的臥式工頻感應加熱爐和再加熱爐的性能見表8-13.
二、立式感應加熱爐(lu)
近(jin)代擠(ji)壓車間中(zhong)，穿孔機(ji)前(qian)和(he)擠(ji)壓機(ji)前(qian)坯料的加(jia)熱(re)(re)(re)和(he)再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)，更(geng)多地(di)選擇了立式感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)，而(er)且(qie)普遍采用的都是工(gong)頻感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)和(he)再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)。立式工(gong)頻感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)(lu)如(ru)圖(tu)8-7所示。
但也有資料(liao)(liao)(liao)推薦，對于再加(jia)熱(re)爐應選擇采用(yong)高頻(pin)感應再加(jia)熱(re)爐更(geng)為合理。這是因為對直徑相同的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)，隨著頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，電(dian)熱(re)轉換時的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)效率(lv)提高。另(ling)外(wai)，坯(pi)料(liao)(liao)(liao)經(jing)穿(chuan)孔后(hou)(hou)，空心坯(pi)內表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度要比外(wai)表(biao)(biao)面高出(chu)50~150℃,再加(jia)上坯(pi)料(liao)(liao)(liao)運輸(shu)過程會造(zao)成內外(wai)表(biao)(biao)面溫(wen)(wen)差加(jia)大；而(er)感應線圈通電(dian)后(hou)(hou)在(zai)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)表(biao)(biao)面產生的(de)(de)(de)(de)(de)最大感應電(dian)流引起坯(pi)料(liao)(liao)(liao)加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)透熱(re)深(shen)(shen)度值(zhi)與電(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)成反(fan)比，即頻(pin)率(lv)越高，透熱(re)深(shen)(shen)度越淺，從而(er)達到了(le)均(jun)衡(heng)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內外(wai)表(biao)(biao)面溫(wen)(wen)差的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。因此(ci)，對于穿(chuan)孔后(hou)(hou)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)再加(jia)熱(re)采用(yong)高頻(pin)加(jia)熱(re)更(geng)為有利。
下面(mian)將介(jie)紹幾個擠壓不銹(xiu)鋼管廠所配(pei)備的立式工頻感(gan)應(ying)加熱(re)爐(lu)和再加熱(re)爐(lu)。
1. 尼科波(bo)爾南方不銹鋼管廠(chang)再加熱爐
尼科波爾南方(fang)不銹鋼管廠立(li)式感應再加熱爐性能(neng)見表(biao)8-14.
尼科(ke)波爾南方不銹鋼管(guan)廠具(ju)有6座立(li)式工頻(pin)感應再加熱爐，最大小時產(chan)量為80t/h,其(qi)也用(yong)于經(jing)預鉆孔后空心坯從(cong)室溫直(zhi)接加熱到設定(ding)的擠壓溫度。
50MN(5000t)擠壓機組配置的立式再加(jia)熱(re)爐用于碳(tan)鋼(gang)、低(di)合金鋼(gang)和(he)不銹鋼(gang)空心坯的再加(jia)熱(re)，其技術特性如(ru)下：
圖8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有(you)立式(shi)感應(ying)器的工頻感應(ying)加(jia)熱爐示意圖。
感應器和坯料(liao)之間(jian)的間(jian)隙為(wei)100mm,平時用外罩蓋(gai)上；當采(cai)用保護氣體時，能夠(gou)密封。
用改變坯料的(de)運動速(su)度或(huo)(huo)者周期性地接通、切(qie)斷(duan)功率，來實現坯料在臥式或(huo)(huo)立式感應加熱(re)時加熱(re)溫度的(de)調整；用速(su)度可(ke)調的(de)液壓頂鋼機實現坯料在爐(lu)內(nei)的(de)運動或(huo)(huo)定位(wei)。
對著感應器(qi)線匝(za)線圈之間的孔內安(an)裝輻射高(gao)溫計或光(guang)電高(gao)溫計來測量坯(pi)料的溫度(du)。
20MN(2000t)管(guan)型材(cai)擠壓機的擠壓生產(chan)線上配置的臥式(shi)(shi)工頻感(gan)應加熱(re)爐(lu)和立式(shi)(shi)工頻感(gan)應再加熱(re)爐(lu)的技術特性列于表8-15.
臥式和立式感應爐用于加熱和再加熱碳鋼、合金鋼和不銹鋼。臥式感應加熱爐由3個依次放置的感應器和一個均熱室組成。感應器之間50~75mm的距離由外殼密封，這樣封閉了工作空間，并為采用保護氣體提供了可能性。坯料由推鋼機推過感應器。均熱室采用電阻元件（硅合金）加熱，功率為80kW,坯料的出爐采用專門的夾鉗機構。
立式工頻感應(ying)再加(jia)(jia)熱(re)爐將(jiang)坯(pi)料(liao)從900℃再加(jia)(jia)熱(re)到(dao)(dao)1250℃.空心(xin)坯(pi)沿分配輥道被送向感應(ying)器(qi)后被擋板停住，然后被推(tui)(tui)料(liao)機(ji)推(tui)(tui)到(dao)(dao)底板上，轉到(dao)(dao)垂直位置并提升到(dao)(dao)感應(ying)器(qi)的線圈中，推(tui)(tui)料(liao)機(ji)從下部封(feng)閉感應(ying)器(qi)后接通電源。加(jia)(jia)熱(re)后推(tui)(tui)鋼(gang)機(ji)與空心(xin)坯(pi)料(liao)一(yi)起下降，底板將(jiang)空心(xin)坯(pi)轉至(zhi)水(shui)平位置，并將(jiang)其拋到(dao)(dao)輥道上。
在每一個感(gan)應器上都設有(you)縱向的(de)槽(cao)，用(yong)于(yu)使(shi)用(yong)專(zhuan)門的(de)光學高溫(wen)(wen)計測量坯料的(de)溫(wen)(wen)度，測量結果會被(bei)顯示在控制臺上，達到指定(ding)的(de)溫(wen)(wen)度時(shi)斷(duan)開輸入電(dian)壓。
為了(le)改變(bian)加熱制度，輸入功率可以比額(e)定電壓減(jian)小50%。
2. 德國CG6689 工頻感應加熱(re)爐
CG6689 工頻(pin)感應加熱爐的特點如下(xia)：
a. 感應線圈有特殊結(jie)構的(de)耐高(gao)溫混凝土(tu)套筒爐(lu)襯保護（圖8-9所示(shi)為CG6689工(gong)頻(pin)感應加熱爐(lu)感應器的(de)斷面結(jie)構）。
b. 感(gan)應線圈(quan)上(shang)設置了輻射高溫(wen)計測溫(wen)裝(zhuang)置，測量(liang)鋼坯(pi)的(de)表面溫(wen)度，并能實(shi)現感(gan)應爐溫(wen)度控(kong)制的(de)自動(dong)化。
c. 設計了使鋼(gang)坯上(shang)下端(duan)溫度接近一致的端(duan)頭補償裝置(zhi)。
d. 線圈上(shang)設置了(le)較靈敏的(de)接(jie)(jie)地漏電(dian)(dian)(dian)(dian)繼電(dian)(dian)(dian)(dian)器，保證了(le)感(gan)應(ying)爐的(de)正常通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)運行。當(dang)整個線路(lu)上(shang)有漏電(dian)(dian)(dian)(dian)或短(duan)路(lu)時，能立即(ji)切斷(duan)主(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源，防止了(le)接(jie)(jie)地漏電(dian)(dian)(dian)(dian)或線路(lu)短(duan)路(lu)而出現的(de)故障。
e. 控制線路上設置了無功(gong)功(gong)率繼電(dian)器，使(shi)爐子的功(gong)率因數能自動的調節到1.0。
CG6689 工(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐的(de)橫(heng)斷面結(jie)構(gou)：CG6689工(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐與(yu)3150t臥式管棒型材(cai)擠壓機相匹配，可加(jia)(jia)熱(re)4種規(gui)格(ge)的(de)坯(pi)料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)(ying)的(de)，該感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐也有4個系列(lie)的(de)感應(ying)(ying)器（表8-16)。從(cong)一種直徑的(de)坯(pi)料更(geng)換成另一種直徑的(de)坯(pi)料時(shi)，需對爐子進行調(diao)整，而(er)且需要更(geng)換感應(ying)(ying)器。
表8-16為CG6689工頻感應加熱爐的線圈系列(lie)及橫(heng)斷面結構尺寸。
圖8-10所示為10MN(1000t)立式穿(chuan)（擴）機配(pei)套的(de)帶(dai)有端(duan)部補償(chang)的(de)立式工頻感(gan)(gan)應加(jia)熱爐的(de)電氣(qi)原(yuan)(yuan)理(li)，圖8-11所示為31.5MN(3150t)臥式擠壓機配(pei)套的(de)帶(dai)有端(duan)部補償(chang)的(de)立式工頻感(gan)(gan)應再加(jia)熱爐的(de)電氣(qi)原(yuan)(yuan)理(li)。
從圖(tu)(tu)8-10感(gan)應(ying)加熱爐(lu)(lu)的(de)供電(dian)(dian)系統圖(tu)(tu)看出，為了增強線圈兩端(duan)的(de)功率，在(zai)線圈的(de)兩端(duan)各接(jie)上(shang)(shang)可調單(dan)相干式變(bian)壓器(qi)的(de)容(rong)(rong)量為105kV·A,可變(bian)電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)容(rong)(rong)量為105kV·A;而圖(tu)(tu)8-11感(gan)應(ying)再加熱爐(lu)(lu)的(de)供電(dian)(dian)系統中各接(jie)上(shang)(shang)可調單(dan)相干式變(bian)壓器(qi)的(de)容(rong)(rong)量為75kV·A,可變(bian)電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)容(rong)(rong)量為75kV·A。
工頻(pin)感應加熱(re)爐(lu)和再加熱(re)爐(lu)的技(ji)術參數列于表8-17.
