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、臥式感應加熱爐
臥(wo)(wo)式(shi)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐分為放置一個坯料(liao)的、帶有水(shui)冷(leng)封口(kou)和補(bu)償(chang)磁場的臥(wo)(wo)式(shi)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐和可連(lian)續通(tong)過多個坯料(liao)的臥(wo)(wo)式(shi)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐兩種。
英國的(de)工頻感應加熱(re)爐制造公司(si)，為大量生(sheng)產碳素(su)鋼和低合金鋼制品(pin)的(de)31MN(3100t)擠(ji)壓機生(sheng)產線(xian)裝(zhuang)備了2座臥式連續通(tong)過(guo)的(de)坯(pi)料感應加熱(re)爐（圖8-5),年(nian)產量達(da)10萬噸／年(nian)。每組感應加熱(re)爐裝(zhuang)備2條平行(xing)的(de)作業線(xian)，每條作業線(xian)上布置3個感應器，并(bing)在(zai)每個加熱(re)室內都帶有防止坯(pi)料前端被冷卻的(de)硅合金加熱(re)器。
圖8-6所示為(wei)放置一個坯料、帶有專門的(de)水冷(leng)塞子(zi)，以便補償(chang)磁場的(de)臥式感(gan)應(ying)器(qi)。這種感(gan)應(ying)器(qi)被認為(wei)是在(zai)工頻感(gan)應(ying)加(jia)熱爐中，可以消(xiao)除加(jia)熱坯料縱向不均勻成(cheng)應(ying)加(jia)熱爐。
美國Amerex擠壓不(bu)銹鋼(gang)管廠，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不銹鋼管和各種型材，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(li)式感應(ying)加熱爐
近代擠(ji)壓(ya)車(che)間中，穿孔機前和擠(ji)壓(ya)機前坯料的(de)加熱(re)和再(zai)加熱(re)，更多地選擇了立(li)式(shi)感(gan)(gan)應加熱(re)爐(lu)，而(er)且普遍采用的(de)都是工頻(pin)感(gan)(gan)應加熱(re)爐(lu)和再(zai)加熱(re)爐(lu)。立(li)式(shi)工頻(pin)感(gan)(gan)應加熱(re)爐(lu)如圖8-7所示。
但也(ye)有(you)資料(liao)(liao)推薦，對(dui)于再(zai)加熱(re)(re)爐應選擇采用高(gao)頻(pin)感(gan)(gan)應再(zai)加熱(re)(re)爐更為合理。這是因為對(dui)直徑相同的(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)，隨著(zhu)頻(pin)率的(de)增加，電熱(re)(re)轉(zhuan)換(huan)時的(de)熱(re)(re)效(xiao)率提高(gao)。另外(wai)，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)經(jing)穿孔后，空心坯(pi)(pi)(pi)內(nei)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)溫度要比外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)高(gao)出50~150℃,再(zai)加上坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)運(yun)輸(shu)過(guo)程會造成(cheng)內(nei)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫差加大；而(er)感(gan)(gan)應線圈通電后在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)產生的(de)最大感(gan)(gan)應電流引起坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)加熱(re)(re)的(de)透熱(re)(re)深(shen)度值與電流的(de)頻(pin)率成(cheng)反比，即(ji)頻(pin)率越高(gao)，透熱(re)(re)深(shen)度越淺，從而(er)達到了均(jun)衡坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)內(nei)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫差的(de)目的(de)。因此，對(dui)于穿孔后坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)再(zai)加熱(re)(re)采用高(gao)頻(pin)加熱(re)(re)更為有(you)利。
下面將介紹幾(ji)個擠壓不銹鋼管(guan)廠所配備(bei)的立(li)式工(gong)頻感應(ying)加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐。
1. 尼科波爾南方不銹(xiu)鋼管廠再加熱爐
尼科(ke)波爾南方不(bu)銹鋼管(guan)廠立式感(gan)應再加熱爐性能見表8-14.
尼科波爾(er)南(nan)方不銹鋼管廠具(ju)有6座立式工(gong)頻感應再加(jia)熱(re)爐(lu)，最(zui)大小時產(chan)量為80t/h,其也用(yong)于經預鉆孔后(hou)空心坯從室溫(wen)(wen)直接加(jia)熱(re)到設定(ding)的擠壓(ya)溫(wen)(wen)度(du)。
50MN(5000t)擠壓機組配置的立式再加熱爐用于碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)和(he)不銹鋼(gang)空(kong)心坯(pi)的再加熱，其技術特(te)性如下：
圖8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制(zhi)造(zao)的(de)帶有立(li)式感應器的(de)工(gong)頻感應加熱爐示意(yi)圖。
感應(ying)器和坯料之間(jian)(jian)的間(jian)(jian)隙為100mm,平時用外罩蓋上；當采用保護氣(qi)體時，能夠(gou)密(mi)封。
用改變坯(pi)料的運(yun)動(dong)速度或(huo)者周期性地接通、切(qie)斷功率，來實現(xian)坯(pi)料在臥式(shi)或(huo)立(li)式(shi)感應(ying)加熱時加熱溫(wen)度的調整；用速度可調的液壓頂鋼機(ji)實現(xian)坯(pi)料在爐(lu)內的運(yun)動(dong)或(huo)定(ding)位。
對著感應器線(xian)匝線(xian)圈之間(jian)的孔內安裝(zhuang)輻射(she)高溫(wen)(wen)計(ji)或光電高溫(wen)(wen)計(ji)來測(ce)量坯(pi)料的溫(wen)(wen)度。
20MN(2000t)管(guan)型材擠(ji)壓機的(de)擠(ji)壓生產線(xian)上(shang)配置的(de)臥式(shi)工頻感(gan)應加熱爐和立式(shi)工頻感(gan)應再加熱爐的(de)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(gong)頻感應(ying)再(zai)加熱(re)爐將(jiang)坯料(liao)從900℃再(zai)加熱(re)到1250℃.空心坯沿(yan)分配輥道被(bei)送向感應(ying)器(qi)后被(bei)擋(dang)板(ban)停住，然(ran)后被(bei)推(tui)料(liao)機推(tui)到底板(ban)上(shang)，轉到垂直位(wei)置(zhi)并(bing)提(ti)升到感應(ying)器(qi)的(de)線(xian)圈中，推(tui)料(liao)機從下部封閉感應(ying)器(qi)后接通(tong)電源。加熱(re)后推(tui)鋼機與空心坯料(liao)一起下降(jiang)，底板(ban)將(jiang)空心坯轉至水(shui)平位(wei)置(zhi)，并(bing)將(jiang)其拋到輥道上(shang)。
在每一(yi)個感應(ying)器上都(dou)設(she)有(you)縱(zong)向的(de)(de)(de)槽，用(yong)于使用(yong)專門的(de)(de)(de)光(guang)學高溫(wen)計測(ce)(ce)量坯料的(de)(de)(de)溫(wen)度，測(ce)(ce)量結(jie)果會被顯示(shi)在控(kong)制(zhi)臺上，達到(dao)指定的(de)(de)(de)溫(wen)度時斷開輸(shu)入電壓(ya)。
為了改變加熱制(zhi)度，輸入(ru)功率可以(yi)比額定電壓減小50%。
2. 德國CG6689 工(gong)頻感(gan)應加熱爐(lu)
CG6689 工頻感(gan)應加熱(re)爐(lu)的特(te)點如下(xia)：
a. 感(gan)應(ying)線(xian)圈有特殊(shu)結構的耐高(gao)溫混凝(ning)土套筒爐(lu)(lu)襯保護（圖(tu)8-9所示為CG6689工頻感(gan)應(ying)加熱(re)爐(lu)(lu)感(gan)應(ying)器的斷面結構）。
b. 感(gan)應(ying)線圈(quan)上設置了(le)輻射高溫計測溫裝置，測量鋼坯的(de)表面溫度(du)，并能(neng)實現感(gan)應(ying)爐溫度(du)控制的(de)自動化。
c. 設計了使鋼坯上下端(duan)(duan)溫度接(jie)近(jin)一(yi)致的端(duan)(duan)頭補償裝置。
d. 線(xian)圈上(shang)設置了較靈敏的(de)接地漏電(dian)繼電(dian)器，保證了感應爐(lu)的(de)正(zheng)常通電(dian)運行(xing)。當整個線(xian)路上(shang)有漏電(dian)或短(duan)路時(shi)，能立即切斷主電(dian)源，防止(zhi)了接地漏電(dian)或線(xian)路短(duan)路而(er)出現的(de)故(gu)障。
e. 控制線路上設置了無功功率繼電器，使(shi)爐(lu)子的(de)功率因(yin)數能自動的(de)調節到1.0。
CG6689 工(gong)頻感應加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)的(de)(de)橫斷(duan)面結(jie)構(gou)：CG6689工(gong)頻感應加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)與3150t臥式管棒型材擠(ji)壓機相匹配，可加(jia)(jia)熱(re)(re)4種(zhong)(zhong)規格(ge)的(de)(de)坯料(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應的(de)(de)，該(gai)感應加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)也有4個系列的(de)(de)感應器（表8-16)。從一種(zhong)(zhong)直徑的(de)(de)坯料(liao)更換(huan)成(cheng)另一種(zhong)(zhong)直徑的(de)(de)坯料(liao)時，需對爐(lu)子進行(xing)調整，而(er)且需要更換(huan)感應器。
表8-16為(wei)CG6689工頻感(gan)應加熱爐的(de)線圈系列及橫(heng)斷面結(jie)構(gou)尺寸。
圖8-10所示(shi)為(wei)10MN(1000t)立式(shi)穿（擴）機配套的帶有端(duan)(duan)部(bu)補(bu)償(chang)的立式(shi)工頻感應(ying)加熱(re)爐的電氣原理，圖8-11所示(shi)為(wei)31.5MN(3150t)臥(wo)式(shi)擠壓機配套的帶有端(duan)(duan)部(bu)補(bu)償(chang)的立式(shi)工頻感應(ying)再加熱(re)爐的電氣原理。
從圖(tu)(tu)8-10感應加熱爐的(de)(de)供電系統圖(tu)(tu)看出，為了增強線圈兩端的(de)(de)功率，在線圈的(de)(de)兩端各接上可調單相(xiang)干式(shi)變(bian)壓器的(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)為105kV·A,可變(bian)電容(rong)器的(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)為105kV·A;而圖(tu)(tu)8-11感應再加熱爐的(de)(de)供電系統中各接上可調單相(xiang)干式(shi)變(bian)壓器的(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)為75kV·A,可變(bian)電容(rong)器的(de)(de)容(rong)量(liang)(liang)為75kV·A。
工頻(pin)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)和再加(jia)熱(re)爐(lu)的技術參數列于表8-17.
