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(yi)、臥式感應加熱爐(lu)
臥式(shi)感應加熱(re)爐分為(wei)放(fang)置一個坯料(liao)的(de)、帶(dai)有(you)水冷封(feng)口和(he)補償磁場的(de)臥式(shi)感應加熱(re)爐和(he)可連續通過多個坯料(liao)的(de)臥式(shi)感應加熱(re)爐兩(liang)種。
英(ying)國(guo)的(de)工頻感(gan)(gan)應加(jia)熱爐制造公司，為大量生產(chan)碳素鋼(gang)和低合(he)金(jin)鋼(gang)制品的(de)31MN(3100t)擠(ji)壓(ya)機生產(chan)線(xian)裝(zhuang)備了2座(zuo)臥式連續通過的(de)坯料感(gan)(gan)應加(jia)熱爐（圖8-5),年(nian)產(chan)量達10萬噸／年(nian)。每組(zu)感(gan)(gan)應加(jia)熱爐裝(zhuang)備2條平行的(de)作業(ye)線(xian)，每條作業(ye)線(xian)上布(bu)置(zhi)3個感(gan)(gan)應器，并在每個加(jia)熱室內都(dou)帶(dai)有防止坯料前端被冷卻(que)的(de)硅合(he)金(jin)加(jia)熱器。
圖8-6所(suo)示(shi)為放置一(yi)個坯(pi)料、帶有專門的(de)水冷(leng)塞子，以便補償磁場的(de)臥式感應(ying)器。這種(zhong)感應(ying)器被(bei)認為是在工頻(pin)感應(ying)加熱爐(lu)中(zhong)，可以消除加熱坯(pi)料縱向不(bu)均勻成應(ying)加熱爐(lu)。
美國Amerex擠壓不銹鋼管廠，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(er)、立式感應加(jia)熱爐
近代擠壓車間中(zhong)，穿(chuan)孔機(ji)前和(he)(he)擠壓機(ji)前坯(pi)料的(de)加(jia)熱(re)和(he)(he)再(zai)加(jia)熱(re)，更多地選(xuan)擇了立式感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐，而且普(pu)遍采用的(de)都是(shi)工頻感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐和(he)(he)再(zai)加(jia)熱(re)爐。立式工頻感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐如(ru)圖8-7所示。
但(dan)也有(you)資料(liao)推薦，對(dui)于再(zai)加熱(re)(re)爐應(ying)(ying)選擇采(cai)用高(gao)(gao)頻(pin)(pin)感應(ying)(ying)再(zai)加熱(re)(re)爐更為(wei)合理。這是因(yin)(yin)為(wei)對(dui)直徑相同(tong)的(de)坯(pi)料(liao)，隨著頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)增加，電(dian)(dian)熱(re)(re)轉換時(shi)的(de)熱(re)(re)效率(lv)(lv)(lv)提高(gao)(gao)。另外(wai)(wai)，坯(pi)料(liao)經(jing)穿孔后(hou)，空(kong)心(xin)坯(pi)內(nei)表面(mian)的(de)溫(wen)度要(yao)比(bi)外(wai)(wai)表面(mian)高(gao)(gao)出(chu)50~150℃,再(zai)加上坯(pi)料(liao)運(yun)輸過程(cheng)會造成內(nei)外(wai)(wai)表面(mian)溫(wen)差(cha)加大；而感應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)通電(dian)(dian)后(hou)在坯(pi)料(liao)表面(mian)產(chan)生的(de)最大感應(ying)(ying)電(dian)(dian)流引起(qi)坯(pi)料(liao)加熱(re)(re)的(de)透熱(re)(re)深度值與電(dian)(dian)流的(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)成反比(bi)，即(ji)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)越高(gao)(gao)，透熱(re)(re)深度越淺，從(cong)而達到了均衡(heng)坯(pi)料(liao)內(nei)外(wai)(wai)表面(mian)溫(wen)差(cha)的(de)目(mu)的(de)。因(yin)(yin)此(ci)，對(dui)于穿孔后(hou)坯(pi)料(liao)的(de)再(zai)加熱(re)(re)采(cai)用高(gao)(gao)頻(pin)(pin)加熱(re)(re)更為(wei)有(you)利(li)。
下面將介紹幾個擠壓不銹鋼管廠所配備的立式(shi)工頻感應加(jia)熱(re)爐和再(zai)加(jia)熱(re)爐。
1. 尼科波爾南方不銹鋼(gang)管廠再加熱爐
尼(ni)科(ke)波爾南方不(bu)銹鋼管廠立式感應(ying)再加熱爐性能見表(biao)8-14.
尼(ni)科波爾南(nan)方(fang)不(bu)銹鋼(gang)管廠具有6座立式工頻感(gan)應再加熱爐，最(zui)大(da)小時(shi)產量為80t/h,其(qi)也用(yong)于經預鉆孔后空(kong)心(xin)坯從室(shi)溫(wen)直接加熱到設定的擠(ji)壓(ya)溫(wen)度。
50MN(5000t)擠壓機(ji)組配(pei)置的立式再(zai)加熱爐用于碳鋼、低合金鋼和不銹(xiu)鋼空心坯的再(zai)加熱，其技術特(te)性如下：
圖(tu)8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的(de)帶有立式感應(ying)器的(de)工頻感應(ying)加熱爐示意圖(tu)。
感應器和坯料之間(jian)的間(jian)隙為100mm,平時用外罩蓋上；當(dang)采(cai)用保護氣體時，能夠密封。
用(yong)改(gai)變坯(pi)料的(de)運(yun)動(dong)速度或者(zhe)周期性(xing)地接通、切斷功率，來實(shi)現坯(pi)料在臥式或立(li)式感應加(jia)熱時加(jia)熱溫度的(de)調(diao)整；用(yong)速度可調(diao)的(de)液壓頂鋼機實(shi)現坯(pi)料在爐內(nei)的(de)運(yun)動(dong)或定(ding)位。
對著感(gan)應器線匝線圈(quan)之間的(de)孔內安裝輻射高溫(wen)(wen)計(ji)或(huo)光(guang)電(dian)高溫(wen)(wen)計(ji)來測量(liang)坯料的(de)溫(wen)(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠(ji)壓機的擠(ji)壓生產線上配置的臥式工(gong)頻感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐和立(li)式工(gong)頻感應(ying)再加(jia)(jia)熱(re)爐的技術(shu)特(te)性(xing)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(li)式工頻(pin)感(gan)(gan)應再(zai)(zai)加熱(re)(re)爐將(jiang)坯料從(cong)900℃再(zai)(zai)加熱(re)(re)到(dao)1250℃.空心坯沿分(fen)配(pei)輥道被(bei)(bei)送向感(gan)(gan)應器(qi)后(hou)被(bei)(bei)擋(dang)板(ban)(ban)停住，然后(hou)被(bei)(bei)推(tui)料機(ji)推(tui)到(dao)底板(ban)(ban)上，轉到(dao)垂直位置并(bing)提升到(dao)感(gan)(gan)應器(qi)的線圈中，推(tui)料機(ji)從(cong)下部封閉(bi)感(gan)(gan)應器(qi)后(hou)接(jie)通(tong)電(dian)源。加熱(re)(re)后(hou)推(tui)鋼機(ji)與空心坯料一起下降，底板(ban)(ban)將(jiang)空心坯轉至水(shui)平位置，并(bing)將(jiang)其拋(pao)到(dao)輥道上。
在每一個感應器上都設有縱向的(de)(de)槽，用于使(shi)用專(zhuan)門的(de)(de)光學(xue)高溫計(ji)測量(liang)坯(pi)料的(de)(de)溫度，測量(liang)結果會被顯示(shi)在控制臺上，達(da)到指(zhi)定的(de)(de)溫度時斷開(kai)輸入電壓。
為了改變加熱制度(du)，輸入功(gong)率可以比額定(ding)電壓減(jian)小50%。
2. 德國(guo)CG6689 工頻感應加熱(re)爐
CG6689 工(gong)頻感應加熱爐(lu)的特(te)點如下(xia)：
a. 感應(ying)線(xian)圈有特殊結構(gou)的耐高溫(wen)混凝土套筒爐(lu)襯保(bao)護（圖8-9所示為CG6689工(gong)頻感應(ying)加熱爐(lu)感應(ying)器的斷面結構(gou)）。
b. 感(gan)應線圈上設置了輻(fu)射高溫計測(ce)溫裝置，測(ce)量鋼坯的(de)表面(mian)溫度(du)，并能(neng)實現(xian)感(gan)應爐溫度(du)控制(zhi)的(de)自(zi)動化。
c. 設計了使鋼(gang)坯(pi)上下(xia)端溫度(du)接近(jin)一致(zhi)的端頭補償裝置。
d. 線(xian)圈上(shang)(shang)設置了(le)較靈敏的接地漏電(dian)繼(ji)電(dian)器，保(bao)證了(le)感(gan)應爐的正常通電(dian)運行。當整個線(xian)路(lu)上(shang)(shang)有(you)漏電(dian)或(huo)短路(lu)時，能立即切斷(duan)主電(dian)源(yuan)，防止了(le)接地漏電(dian)或(huo)線(xian)路(lu)短路(lu)而出現(xian)的故障。
e. 控制線路上設置(zhi)了無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率繼電器，使爐子的(de)功(gong)(gong)率因數能自動的(de)調節到1.0。
CG6689 工(gong)頻感(gan)應加(jia)(jia)熱(re)爐的(de)橫(heng)斷面結構：CG6689工(gong)頻感(gan)應加(jia)(jia)熱(re)爐與3150t臥式(shi)管棒型材擠壓(ya)機相(xiang)匹配，可加(jia)(jia)熱(re)4種規格的(de)坯(pi)料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相(xiang)應的(de)，該(gai)感(gan)應加(jia)(jia)熱(re)爐也有4個系列的(de)感(gan)應器（表8-16)。從一種直徑的(de)坯(pi)料更換成另一種直徑的(de)坯(pi)料時，需(xu)對爐子進行(xing)調整，而且需(xu)要更換感(gan)應器。
表8-16為CG6689工(gong)頻感應加熱爐的線圈(quan)系列及橫斷(duan)面(mian)結構(gou)尺寸。
圖8-10所(suo)示為10MN(1000t)立式穿（擴）機(ji)配套的(de)帶(dai)有端部(bu)補償的(de)立式工(gong)頻(pin)感應加(jia)熱爐(lu)的(de)電氣(qi)原理(li)，圖8-11所(suo)示為31.5MN(3150t)臥(wo)式擠壓(ya)機(ji)配套的(de)帶(dai)有端部(bu)補償的(de)立式工(gong)頻(pin)感應再加(jia)熱爐(lu)的(de)電氣(qi)原理(li)。
從圖(tu)8-10感應加熱(re)爐的(de)供電(dian)系統圖(tu)看出(chu)，為(wei)了增強線圈兩端(duan)的(de)功(gong)率，在線圈的(de)兩端(duan)各接上(shang)可(ke)調單相干式變(bian)壓(ya)器的(de)容量為(wei)105kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容器的(de)容量為(wei)105kV·A;而圖(tu)8-11感應再加熱(re)爐的(de)供電(dian)系統中各接上(shang)可(ke)調單相干式變(bian)壓(ya)器的(de)容量為(wei)75kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容器的(de)容量為(wei)75kV·A。
工(gong)頻感(gan)應加熱爐(lu)和(he)再加熱爐(lu)的技(ji)術參(can)數(shu)列于(yu)表8-17.
