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(shi)感應加(jia)熱爐
臥(wo)式感(gan)應加(jia)熱(re)爐分(fen)為放置(zhi)一個坯(pi)料(liao)的、帶(dai)有水冷封口(kou)和補(bu)償磁場(chang)的臥(wo)式感(gan)應加(jia)熱(re)爐和可連續通(tong)過多個坯(pi)料(liao)的臥(wo)式感(gan)應加(jia)熱(re)爐兩種。
英國(guo)的(de)(de)工頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐制造公司，為(wei)大(da)量生產碳(tan)素鋼和(he)低合金鋼制品(pin)的(de)(de)31MN(3100t)擠壓(ya)機生產線裝備(bei)了2座臥式(shi)連續通過的(de)(de)坯料感應(ying)加(jia)熱(re)爐（圖8-5),年(nian)(nian)產量達10萬噸／年(nian)(nian)。每組感應(ying)加(jia)熱(re)爐裝備(bei)2條平行(xing)的(de)(de)作(zuo)業(ye)線，每條作(zuo)業(ye)線上布置(zhi)3個感應(ying)器，并在(zai)每個加(jia)熱(re)室內都帶有防止坯料前端被冷卻(que)的(de)(de)硅(gui)合金加(jia)熱(re)器。
圖8-6所示為放(fang)置一個(ge)坯料(liao)、帶(dai)有專(zhuan)門的(de)水冷塞子，以便補償磁(ci)場的(de)臥式感應器。這(zhe)種(zhong)感應器被認(ren)為是在工頻感應加熱(re)爐中(zhong)，可以消除加熱(re)坯料(liao)縱向不(bu)均勻成應加熱(re)爐。
美國Amerex擠壓不(bu)銹鋼管廠(chang)，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不(bu)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、立式(shi)感應(ying)加熱爐
近(jin)代擠(ji)壓車(che)間中，穿孔機(ji)(ji)前和(he)(he)擠(ji)壓機(ji)(ji)前坯料的加(jia)(jia)熱(re)(re)和(he)(he)再加(jia)(jia)熱(re)(re)，更多地選擇(ze)了(le)立(li)式感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)，而(er)且普遍采用的都是工(gong)頻感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)和(he)(he)再加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)。立(li)式工(gong)頻感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)如圖(tu)8-7所示。
但也有(you)資料推薦，對(dui)于再(zai)加熱(re)(re)(re)(re)爐應選擇采(cai)用高頻感應再(zai)加熱(re)(re)(re)(re)爐更為(wei)合(he)理(li)。這(zhe)是因為(wei)對(dui)直徑相同的(de)(de)坯(pi)料，隨著(zhu)頻率的(de)(de)增(zeng)加，電熱(re)(re)(re)(re)轉換(huan)時(shi)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)效率提高。另外(wai)，坯(pi)料經穿孔后(hou)，空心坯(pi)內(nei)表(biao)(biao)面的(de)(de)溫度要(yao)比外(wai)表(biao)(biao)面高出(chu)50~150℃,再(zai)加上坯(pi)料運(yun)輸過程會造(zao)成內(nei)外(wai)表(biao)(biao)面溫差加大(da)(da)；而(er)感應線圈通電后(hou)在坯(pi)料表(biao)(biao)面產生的(de)(de)最大(da)(da)感應電流(liu)引(yin)起(qi)坯(pi)料加熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)透熱(re)(re)(re)(re)深(shen)度值與電流(liu)的(de)(de)頻率成反(fan)比，即頻率越(yue)高，透熱(re)(re)(re)(re)深(shen)度越(yue)淺，從而(er)達到了均衡坯(pi)料內(nei)外(wai)表(biao)(biao)面溫差的(de)(de)目的(de)(de)。因此，對(dui)于穿孔后(hou)坯(pi)料的(de)(de)再(zai)加熱(re)(re)(re)(re)采(cai)用高頻加熱(re)(re)(re)(re)更為(wei)有(you)利。
下面將介紹(shao)幾個擠壓不銹鋼管(guan)廠所配備的立式工頻感應加熱(re)爐和再加熱(re)爐。
1. 尼科波爾南方不銹鋼管廠再加熱爐(lu)
尼科波爾南方(fang)不銹鋼管廠立式(shi)感應再(zai)加(jia)熱爐性能(neng)見表8-14.
尼科(ke)波爾南方不銹鋼管廠具有6座立(li)式工(gong)頻感應再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐，最大小時產(chan)量為80t/h,其也用于經預鉆孔后空心坯(pi)從(cong)室溫(wen)(wen)直(zhi)接加(jia)(jia)熱(re)到設定的擠壓溫(wen)(wen)度。
50MN(5000t)擠壓機組(zu)配置的(de)(de)立式再(zai)加(jia)熱爐用于碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)和不銹(xiu)鋼(gang)空(kong)心坯的(de)(de)再(zai)加(jia)熱，其技術特(te)性如下：
圖8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制(zhi)造的(de)帶(dai)有(you)立(li)式(shi)感應(ying)器的(de)工頻感應(ying)加熱爐示意圖。
感應器(qi)和(he)坯(pi)料之間的間隙(xi)為100mm,平(ping)時用外罩(zhao)蓋上；當采用保護氣體時，能夠密封。
用改變(bian)坯料的運(yun)動(dong)速度或(huo)者(zhe)周期(qi)性(xing)地接(jie)通(tong)、切斷功率，來實(shi)現(xian)坯料在(zai)臥式(shi)(shi)或(huo)立式(shi)(shi)感應加(jia)(jia)熱時加(jia)(jia)熱溫度的調(diao)整；用速度可調(diao)的液壓(ya)頂鋼機實(shi)現(xian)坯料在(zai)爐內的運(yun)動(dong)或(huo)定位。
對著感應(ying)器(qi)線匝線圈之間(jian)的孔內安裝輻射高溫計或光電(dian)高溫計來(lai)測(ce)量坯料的溫度。
20MN(2000t)管型材擠壓機的(de)擠壓生產線上配(pei)置的(de)臥式(shi)工頻感應(ying)加熱爐(lu)和立式(shi)工頻感應(ying)再加熱爐(lu)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(li)式工(gong)頻感應再(zai)加熱(re)爐(lu)將(jiang)(jiang)坯料(liao)從(cong)900℃再(zai)加熱(re)到(dao)(dao)1250℃.空(kong)心坯沿分配輥道(dao)(dao)被(bei)送向感應器后(hou)被(bei)擋板停住，然后(hou)被(bei)推(tui)(tui)料(liao)機(ji)推(tui)(tui)到(dao)(dao)底(di)板上(shang)(shang)，轉(zhuan)到(dao)(dao)垂直位置并提(ti)升到(dao)(dao)感應器的線圈中，推(tui)(tui)料(liao)機(ji)從(cong)下部封閉感應器后(hou)接通電源。加熱(re)后(hou)推(tui)(tui)鋼機(ji)與空(kong)心坯料(liao)一起下降，底(di)板將(jiang)(jiang)空(kong)心坯轉(zhuan)至水平位置，并將(jiang)(jiang)其拋到(dao)(dao)輥道(dao)(dao)上(shang)(shang)。
在每一個感(gan)應器上(shang)都設有縱向的槽，用于使用專門的光學高溫計測(ce)量坯(pi)料的溫度(du)，測(ce)量結果會被(bei)顯示在控制臺上(shang)，達到指定的溫度(du)時斷開(kai)輸(shu)入電壓。
為了改變加(jia)熱制度，輸(shu)入(ru)功率可以比(bi)額定電(dian)壓減小(xiao)50%。
2. 德國CG6689 工頻感應加熱爐
CG6689 工頻感(gan)應加熱爐的(de)特點如下：
a. 感應(ying)線圈有特殊結構(gou)的耐高溫混凝土套筒爐(lu)襯保(bao)護（圖8-9所示為CG6689工頻感應(ying)加熱爐(lu)感應(ying)器的斷面(mian)結構(gou)）。
b. 感應線圈(quan)上設(she)置了輻射高溫(wen)計(ji)測溫(wen)裝(zhuang)置，測量(liang)鋼(gang)坯(pi)的表面溫(wen)度，并能(neng)實現感應爐溫(wen)度控(kong)制的自動(dong)化。
c. 設(she)計(ji)了使鋼坯上下端溫度接近一(yi)致(zhi)的(de)端頭補(bu)償(chang)裝置。
d. 線(xian)圈(quan)上(shang)設(she)置了(le)較(jiao)靈敏的(de)接(jie)地(di)漏(lou)電(dian)繼電(dian)器(qi)，保證了(le)感應爐的(de)正常通電(dian)運行。當整個線(xian)路上(shang)有漏(lou)電(dian)或(huo)短路時，能立即切斷主電(dian)源，防止(zhi)了(le)接(jie)地(di)漏(lou)電(dian)或(huo)線(xian)路短路而出現(xian)的(de)故障。
e. 控(kong)制線路(lu)上設置了無功(gong)功(gong)率繼電器，使爐(lu)子的(de)功(gong)率因數能自動的(de)調節(jie)到1.0。
CG6689 工頻(pin)感(gan)應加熱爐(lu)(lu)的(de)橫斷面結構：CG6689工頻(pin)感(gan)應加熱爐(lu)(lu)與3150t臥式管棒型材擠(ji)壓機相匹配(pei)，可加熱4種(zhong)(zhong)規格的(de)坯(pi)料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應的(de)，該感(gan)應加熱爐(lu)(lu)也有4個系列的(de)感(gan)應器（表(biao)8-16)。從一種(zhong)(zhong)直(zhi)徑(jing)的(de)坯(pi)料更換成另一種(zhong)(zhong)直(zhi)徑(jing)的(de)坯(pi)料時，需(xu)對爐(lu)(lu)子進(jin)行調整(zheng)，而(er)且需(xu)要更換感(gan)應器。
表8-16為CG6689工頻感應加熱(re)爐(lu)的線(xian)圈系列及橫斷(duan)面(mian)結(jie)構尺寸。
圖8-10所示(shi)為10MN(1000t)立式(shi)(shi)穿(chuan)（擴）機配(pei)套的帶(dai)有(you)端部補償的立式(shi)(shi)工頻感(gan)應加熱爐的電(dian)氣原理，圖8-11所示(shi)為31.5MN(3150t)臥(wo)式(shi)(shi)擠壓(ya)機配(pei)套的帶(dai)有(you)端部補償的立式(shi)(shi)工頻感(gan)應再加熱爐的電(dian)氣原理。
從(cong)圖(tu)8-10感應加熱爐的(de)供電(dian)系(xi)統圖(tu)看出，為(wei)(wei)了增強線圈兩(liang)端的(de)功率，在(zai)線圈的(de)兩(liang)端各(ge)接上(shang)可(ke)調單(dan)相干式變(bian)壓(ya)器的(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)105kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)(rong)器的(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)105kV·A;而圖(tu)8-11感應再加熱爐的(de)供電(dian)系(xi)統中各(ge)接上(shang)可(ke)調單(dan)相干式變(bian)壓(ya)器的(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)75kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)(rong)器的(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)75kV·A。
工(gong)頻感應加熱爐(lu)和再加熱爐(lu)的技術參數列于表8-17.
