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(wo)式感(gan)應加熱爐
臥(wo)(wo)式感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)分為(wei)放置(zhi)一個坯料(liao)的、帶有水(shui)冷封口和補償(chang)磁場的臥(wo)(wo)式感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)和可連續通(tong)過多個坯料(liao)的臥(wo)(wo)式感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)兩種。
英國的(de)工頻感應加(jia)熱爐制(zhi)(zhi)造(zao)公司，為大量(liang)生(sheng)產(chan)碳素鋼和低合(he)金鋼制(zhi)(zhi)品的(de)31MN(3100t)擠壓機生(sheng)產(chan)線裝備了2座臥式連(lian)續通(tong)過的(de)坯料感應加(jia)熱爐（圖(tu)8-5),年產(chan)量(liang)達10萬噸／年。每(mei)組感應加(jia)熱爐裝備2條平行的(de)作業線，每(mei)條作業線上布置3個感應器，并在每(mei)個加(jia)熱室內都帶有防止坯料前端被冷(leng)卻的(de)硅合(he)金加(jia)熱器。
圖8-6所示(shi)為(wei)放置一(yi)個坯(pi)料、帶有專門的水(shui)冷塞子(zi)，以便補(bu)償磁(ci)場的臥式感應(ying)器(qi)。這種(zhong)感應(ying)器(qi)被認為(wei)是在工頻感應(ying)加熱爐中，可以消除(chu)加熱坯(pi)料縱向不(bu)均勻成應(ying)加熱爐。
美國Amerex擠壓不(bu)銹鋼管廠，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(shi)感應加(jia)熱爐
近代擠壓車間中，穿孔(kong)機(ji)前和(he)(he)擠壓機(ji)前坯料的(de)加熱(re)(re)(re)和(he)(he)再(zai)(zai)加熱(re)(re)(re)，更(geng)多地選擇了(le)立式感應加熱(re)(re)(re)爐(lu)，而(er)且普(pu)遍采用的(de)都是(shi)工頻感應加熱(re)(re)(re)爐(lu)和(he)(he)再(zai)(zai)加熱(re)(re)(re)爐(lu)。立式工頻感應加熱(re)(re)(re)爐(lu)如圖8-7所示。
但也有資料(liao)推薦，對于再(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)爐(lu)應選擇采(cai)用(yong)(yong)高(gao)頻(pin)感應再(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)爐(lu)更為(wei)合(he)理。這是(shi)因為(wei)對直徑相同的(de)坯(pi)(pi)料(liao)，隨著頻(pin)率的(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)，電(dian)熱(re)(re)(re)(re)(re)轉(zhuan)換時的(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)效率提(ti)高(gao)。另外(wai)，坯(pi)(pi)料(liao)經穿孔(kong)后(hou)，空(kong)心坯(pi)(pi)內表面(mian)(mian)(mian)的(de)溫度(du)要比(bi)外(wai)表面(mian)(mian)(mian)高(gao)出50~150℃,再(zai)加(jia)(jia)(jia)上坯(pi)(pi)料(liao)運輸過程會造(zao)成(cheng)內外(wai)表面(mian)(mian)(mian)溫差加(jia)(jia)(jia)大；而(er)感應線圈通(tong)電(dian)后(hou)在坯(pi)(pi)料(liao)表面(mian)(mian)(mian)產生(sheng)的(de)最大感應電(dian)流引起坯(pi)(pi)料(liao)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)的(de)透(tou)熱(re)(re)(re)(re)(re)深(shen)度(du)值與(yu)電(dian)流的(de)頻(pin)率成(cheng)反比(bi)，即頻(pin)率越(yue)高(gao)，透(tou)熱(re)(re)(re)(re)(re)深(shen)度(du)越(yue)淺，從而(er)達到了均(jun)衡(heng)坯(pi)(pi)料(liao)內外(wai)表面(mian)(mian)(mian)溫差的(de)目的(de)。因此，對于穿孔(kong)后(hou)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)再(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)采(cai)用(yong)(yong)高(gao)頻(pin)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)更為(wei)有利。
下(xia)面將(jiang)介(jie)紹幾個擠壓不銹鋼(gang)管廠所配備的立式工頻(pin)感應加熱爐和再加熱爐。
1. 尼科波(bo)爾南方(fang)不銹鋼管廠再加熱爐
尼科波爾南(nan)方不銹鋼(gang)管(guan)廠(chang)立式感應(ying)再加熱爐性能見表8-14.
尼科波爾南(nan)方(fang)不銹鋼管廠具有(you)6座(zuo)立式工頻感(gan)應(ying)再加熱爐，最大小(xiao)時產量(liang)為(wei)80t/h,其(qi)也(ye)用于(yu)經預鉆孔后空心坯從(cong)室溫直(zhi)接加熱到設定的(de)擠壓溫度(du)。
50MN(5000t)擠壓機(ji)組配置的立式再加(jia)熱爐用于碳鋼(gang)、低合(he)金鋼(gang)和不銹鋼(gang)空心坯的再加(jia)熱，其技術特性(xing)如下：
圖8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的(de)(de)帶有(you)立式感(gan)應器的(de)(de)工(gong)頻感(gan)應加(jia)熱爐(lu)示意圖。
感應器和坯(pi)料(liao)之間的間隙為100mm,平(ping)時用外(wai)罩蓋上；當(dang)采用保護氣體(ti)時，能夠密封。
用改變坯(pi)料的(de)(de)運動(dong)(dong)速度或(huo)者周期性地接通、切(qie)斷功率(lv)，來實(shi)現坯(pi)料在臥(wo)式或(huo)立(li)式感應加(jia)熱時加(jia)熱溫度的(de)(de)調整；用速度可調的(de)(de)液壓頂鋼(gang)機實(shi)現坯(pi)料在爐內的(de)(de)運動(dong)(dong)或(huo)定位。
對著感應器(qi)線(xian)匝線(xian)圈(quan)之間的孔內安裝(zhuang)輻射高(gao)溫計(ji)(ji)或(huo)光電高(gao)溫計(ji)(ji)來測量坯(pi)料的溫度。
20MN(2000t)管型材擠壓機的擠壓生產線上配置的臥式(shi)工頻(pin)感應(ying)加熱爐和立式(shi)工頻(pin)感應(ying)再(zai)加熱爐的技術特性列(lie)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)再加熱爐將坯料從(cong)(cong)900℃再加熱到1250℃.空(kong)心(xin)坯沿分配輥道被送向感應(ying)器(qi)后被擋(dang)板(ban)(ban)停住，然后被推(tui)料機(ji)推(tui)到底板(ban)(ban)上(shang)，轉(zhuan)到垂直位(wei)置(zhi)并提(ti)升(sheng)到感應(ying)器(qi)的(de)線(xian)圈中，推(tui)料機(ji)從(cong)(cong)下部封閉感應(ying)器(qi)后接通電(dian)源。加熱后推(tui)鋼機(ji)與(yu)空(kong)心(xin)坯料一起下降，底板(ban)(ban)將空(kong)心(xin)坯轉(zhuan)至(zhi)水平位(wei)置(zhi)，并將其拋到輥道上(shang)。
在每一(yi)個感應器上(shang)都設有縱向的(de)槽(cao)，用于使用專門的(de)光學(xue)高溫計(ji)測量坯料的(de)溫度(du)，測量結(jie)果會(hui)被(bei)顯示(shi)在控(kong)制臺上(shang)，達到指(zhi)定的(de)溫度(du)時斷開輸入電(dian)壓(ya)。
為(wei)了改變加熱制度，輸(shu)入功率可以比(bi)額(e)定電壓減小50%。
2. 德國CG6689 工頻感應加熱爐
CG6689 工(gong)頻感應加熱爐(lu)的特(te)點如下(xia)：
a. 感(gan)(gan)應(ying)線圈(quan)有特殊(shu)結(jie)(jie)構的耐高溫混凝土套筒(tong)爐襯(chen)保(bao)護（圖8-9所示為CG6689工(gong)頻感(gan)(gan)應(ying)加熱爐感(gan)(gan)應(ying)器的斷面結(jie)(jie)構）。
b. 感應線圈上設置了輻射高(gao)溫計(ji)測(ce)溫裝置，測(ce)量鋼坯的(de)表(biao)面溫度，并能實現感應爐溫度控制的(de)自動化。
c. 設計了使鋼坯(pi)上(shang)下(xia)端(duan)溫度接近一致的端(duan)頭(tou)補償裝置。
d. 線(xian)圈(quan)上設(she)置了較靈敏(min)的(de)接地(di)漏(lou)(lou)電(dian)繼電(dian)器，保證了感(gan)應爐(lu)的(de)正常通電(dian)運行。當整個(ge)線(xian)路(lu)上有漏(lou)(lou)電(dian)或(huo)短(duan)路(lu)時，能立即切斷(duan)主電(dian)源(yuan)，防止了接地(di)漏(lou)(lou)電(dian)或(huo)線(xian)路(lu)短(duan)路(lu)而出現的(de)故障。
e. 控制線路(lu)上設置了無功功率繼電(dian)器，使爐子(zi)的功率因數能自(zi)動(dong)的調(diao)節到1.0。
CG6689 工(gong)頻感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱爐的(de)(de)橫斷面結構(gou)：CG6689工(gong)頻感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱爐與(yu)3150t臥式管棒(bang)型(xing)材(cai)擠壓機(ji)相匹配，可加(jia)(jia)熱4種(zhong)規格的(de)(de)坯料(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)的(de)(de)，該感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱爐也有4個系列的(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)器（表8-16)。從一種(zhong)直(zhi)徑的(de)(de)坯料(liao)更(geng)換成另一種(zhong)直(zhi)徑的(de)(de)坯料(liao)時，需對爐子進行調整(zheng)，而(er)且需要更(geng)換感(gan)(gan)應(ying)器。
表(biao)8-16為CG6689工頻(pin)感應加熱(re)爐的線(xian)圈系列及橫斷面(mian)結構尺寸。
圖(tu)8-10所示(shi)為(wei)10MN(1000t)立(li)式(shi)穿(chuan)（擴）機配(pei)套的帶有(you)端部(bu)補償(chang)的立(li)式(shi)工頻感應(ying)加熱爐的電氣(qi)原(yuan)理(li)，圖(tu)8-11所示(shi)為(wei)31.5MN(3150t)臥式(shi)擠壓機配(pei)套的帶有(you)端部(bu)補償(chang)的立(li)式(shi)工頻感應(ying)再加熱爐的電氣(qi)原(yuan)理(li)。
從(cong)圖(tu)(tu)8-10感應加(jia)熱爐的(de)(de)供(gong)電(dian)系(xi)統圖(tu)(tu)看(kan)出，為(wei)了增(zeng)強線(xian)圈兩端(duan)的(de)(de)功率，在(zai)線(xian)圈的(de)(de)兩端(duan)各接上(shang)可調(diao)單相干式(shi)變壓(ya)器的(de)(de)容(rong)量為(wei)105kV·A,可變電(dian)容(rong)器的(de)(de)容(rong)量為(wei)105kV·A;而圖(tu)(tu)8-11感應再加(jia)熱爐的(de)(de)供(gong)電(dian)系(xi)統中各接上(shang)可調(diao)單相干式(shi)變壓(ya)器的(de)(de)容(rong)量為(wei)75kV·A,可變電(dian)容(rong)器的(de)(de)容(rong)量為(wei)75kV·A。
工頻感應加(jia)熱爐和(he)再加(jia)熱爐的技術參數列于(yu)表8-17.
