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)感應加熱爐
臥式感應(ying)加(jia)熱爐分為放置一個坯料(liao)的、帶有水冷(leng)封口和補(bu)償磁場的臥式感應(ying)加(jia)熱爐和可連續通過多(duo)個坯料(liao)的臥式感應(ying)加(jia)熱爐兩種。
英國的工頻感(gan)應加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)爐(lu)制造公司，為(wei)大量(liang)生產(chan)碳素鋼和(he)低合金鋼制品的31MN(3100t)擠壓機生產(chan)線(xian)裝備了(le)2座臥式連續通過的坯(pi)(pi)料感(gan)應加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)爐(lu)（圖8-5),年(nian)產(chan)量(liang)達10萬噸(dun)／年(nian)。每組感(gan)應加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)爐(lu)裝備2條平行的作業線(xian)，每條作業線(xian)上(shang)布置3個感(gan)應器(qi)(qi)，并在每個加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)室內(nei)都(dou)帶有防止坯(pi)(pi)料前端被冷卻的硅合金加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)器(qi)(qi)。
圖8-6所示為放置(zhi)一(yi)個坯料、帶有專門的水冷塞子，以便補償磁場的臥式(shi)感應器。這種感應器被認(ren)為是在工頻(pin)感應加(jia)熱(re)爐(lu)中(zhong)，可以消(xiao)除加(jia)熱(re)坯料縱向(xiang)不(bu)均勻成應加(jia)熱(re)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(gan)應加熱(re)爐
近代擠(ji)壓(ya)車間中(zhong)，穿(chuan)孔(kong)機前和(he)擠(ji)壓(ya)機前坯料的(de)加熱(re)(re)(re)和(he)再加熱(re)(re)(re)，更多地選擇(ze)了立(li)(li)式感應(ying)加熱(re)(re)(re)爐(lu)，而且(qie)普遍采用的(de)都是工頻感應(ying)加熱(re)(re)(re)爐(lu)和(he)再加熱(re)(re)(re)爐(lu)。立(li)(li)式工頻感應(ying)加熱(re)(re)(re)爐(lu)如圖(tu)8-7所示。
但也有(you)資料(liao)(liao)(liao)推薦，對于再(zai)加熱(re)(re)爐應(ying)(ying)選擇采(cai)用高(gao)頻(pin)感應(ying)(ying)再(zai)加熱(re)(re)爐更為合理。這是因為對直徑相同的(de)坯料(liao)(liao)(liao)，隨(sui)著頻(pin)率(lv)的(de)增(zeng)加，電(dian)熱(re)(re)轉換(huan)時的(de)熱(re)(re)效率(lv)提高(gao)。另外(wai)，坯料(liao)(liao)(liao)經穿孔后，空心坯內表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)溫度要比(bi)(bi)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)高(gao)出50~150℃,再(zai)加上坯料(liao)(liao)(liao)運輸過(guo)程(cheng)會造成內外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫差加大；而感應(ying)(ying)線圈(quan)通電(dian)后在(zai)坯料(liao)(liao)(liao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)產(chan)生的(de)最(zui)大感應(ying)(ying)電(dian)流引起坯料(liao)(liao)(liao)加熱(re)(re)的(de)透(tou)(tou)熱(re)(re)深度值與電(dian)流的(de)頻(pin)率(lv)成反比(bi)(bi)，即頻(pin)率(lv)越高(gao)，透(tou)(tou)熱(re)(re)深度越淺，從而達到了(le)均衡坯料(liao)(liao)(liao)內外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫差的(de)目的(de)。因此，對于穿孔后坯料(liao)(liao)(liao)的(de)再(zai)加熱(re)(re)采(cai)用高(gao)頻(pin)加熱(re)(re)更為有(you)利。
下(xia)面將介紹幾個擠壓不銹鋼管(guan)廠所配備的立式工頻(pin)感(gan)應加(jia)熱(re)爐和再加(jia)熱(re)爐。
1. 尼科波爾南方不銹鋼(gang)管廠再加熱爐
尼科波爾(er)南方不銹鋼管廠立式(shi)感應再加熱爐性能見(jian)表8-14.
尼科波爾南方(fang)不銹(xiu)鋼管廠具(ju)有6座立(li)式工(gong)頻(pin)感應再加熱(re)(re)爐，最大小時產量(liang)為(wei)80t/h,其也用于經預鉆孔(kong)后空心坯從(cong)室溫直接加熱(re)(re)到設定的擠(ji)壓(ya)溫度。
50MN(5000t)擠壓機組配置的立(li)式再加熱爐用于碳鋼(gang)、低(di)合金(jin)鋼(gang)和不(bu)銹鋼(gang)空(kong)心坯的再加熱，其技(ji)術(shu)特性(xing)如(ru)下：
圖(tu)(tu)8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造(zao)的帶有(you)立式感(gan)應(ying)器的工頻感(gan)應(ying)加熱爐(lu)示意圖(tu)(tu)。
感應(ying)器和坯料之間(jian)的間(jian)隙為100mm,平時用外罩蓋(gai)上；當采用保護氣體時，能夠密(mi)封。
用改變(bian)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)運動速(su)度(du)或(huo)者周期性地接通(tong)、切斷(duan)功率，來實現(xian)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在(zai)臥式(shi)(shi)或(huo)立式(shi)(shi)感應加(jia)熱時加(jia)熱溫度(du)的(de)(de)調整；用速(su)度(du)可(ke)調的(de)(de)液壓(ya)頂(ding)鋼機實現(xian)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)在(zai)爐內的(de)(de)運動或(huo)定位。
對著感(gan)應器線(xian)(xian)匝線(xian)(xian)圈之間的孔內(nei)安(an)裝(zhuang)輻射高(gao)溫(wen)計(ji)或光(guang)電高(gao)溫(wen)計(ji)來測量坯料(liao)的溫(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠(ji)壓機的(de)擠(ji)壓生產線上配置的(de)臥式工(gong)頻(pin)感(gan)應加熱爐(lu)和(he)立式工(gong)頻(pin)感(gan)應再加熱爐(lu)的(de)技術(shu)特性(xing)列于(yu)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(xiu)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(shi)工(gong)頻(pin)感(gan)應(ying)再(zai)加熱(re)爐將(jiang)坯(pi)料從900℃再(zai)加熱(re)到(dao)1250℃.空心坯(pi)沿分配輥道(dao)被送向感(gan)應(ying)器(qi)(qi)后(hou)被擋板停(ting)住，然后(hou)被推(tui)料機(ji)推(tui)到(dao)底板上(shang)，轉到(dao)垂直(zhi)位(wei)置(zhi)(zhi)并提升到(dao)感(gan)應(ying)器(qi)(qi)的線圈中，推(tui)料機(ji)從下部(bu)封(feng)閉(bi)感(gan)應(ying)器(qi)(qi)后(hou)接通電源。加熱(re)后(hou)推(tui)鋼(gang)機(ji)與空心坯(pi)料一起下降，底板將(jiang)空心坯(pi)轉至水(shui)平位(wei)置(zhi)(zhi)，并將(jiang)其(qi)拋到(dao)輥道(dao)上(shang)。
在每一個感應器上(shang)都(dou)設有縱向(xiang)的槽，用(yong)于使用(yong)專門的光學高(gao)溫(wen)計測量坯料的溫(wen)度(du)，測量結(jie)果會被顯示在控制臺上(shang)，達到指定的溫(wen)度(du)時(shi)斷開輸(shu)入電壓。
為了改(gai)變(bian)加熱制(zhi)度(du)，輸入功率可(ke)以比額定電(dian)壓減(jian)小(xiao)50%。
2. 德國CG6689 工(gong)頻感(gan)應加熱爐
CG6689 工(gong)頻(pin)感(gan)應加熱爐的特點如(ru)下：
a. 感(gan)(gan)應線圈有(you)特殊結(jie)構的(de)耐高溫混(hun)凝土套筒爐(lu)(lu)襯(chen)保護（圖8-9所示為CG6689工(gong)頻感(gan)(gan)應加熱爐(lu)(lu)感(gan)(gan)應器的(de)斷面(mian)結(jie)構）。
b. 感應線(xian)圈上設置(zhi)了輻射高溫計測溫裝置(zhi)，測量鋼坯的(de)表面溫度，并(bing)能實現感應爐溫度控制的(de)自(zi)動化。
c. 設(she)計了使鋼(gang)坯(pi)上下端溫(wen)度接近(jin)一(yi)致(zhi)的端頭補償(chang)裝置。
d. 線(xian)圈上設(she)置(zhi)了(le)(le)較靈敏(min)的(de)接地漏(lou)電(dian)繼電(dian)器，保證了(le)(le)感(gan)應爐的(de)正常通電(dian)運行。當整個線(xian)路上有漏(lou)電(dian)或短(duan)路時(shi)，能(neng)立(li)即切斷主電(dian)源，防(fang)止了(le)(le)接地漏(lou)電(dian)或線(xian)路短(duan)路而出現的(de)故(gu)障。
e. 控制線路上(shang)設(she)置了無功(gong)功(gong)率(lv)繼電器，使爐子的功(gong)率(lv)因數(shu)能自動的調節到1.0。
CG6689 工(gong)(gong)頻感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)爐的(de)橫斷面結(jie)構：CG6689工(gong)(gong)頻感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)爐與(yu)3150t臥(wo)式管棒型(xing)材擠壓機相(xiang)匹配，可加熱(re)(re)(re)4種(zhong)規格的(de)坯(pi)料(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相(xiang)應(ying)(ying)(ying)的(de)，該感(gan)應(ying)(ying)(ying)加熱(re)(re)(re)爐也(ye)有(you)4個系列(lie)的(de)感(gan)應(ying)(ying)(ying)器（表8-16)。從一種(zhong)直(zhi)徑的(de)坯(pi)料(liao)更換成另一種(zhong)直(zhi)徑的(de)坯(pi)料(liao)時，需(xu)對爐子進(jin)行(xing)調整，而且需(xu)要更換感(gan)應(ying)(ying)(ying)器。
表(biao)8-16為CG6689工頻感應加熱(re)爐(lu)的線圈系列及橫斷(duan)面結構尺(chi)寸(cun)。
圖8-10所(suo)示為10MN(1000t)立式(shi)(shi)穿(chuan)（擴）機配(pei)套的(de)帶(dai)(dai)有端部(bu)補(bu)償(chang)的(de)立式(shi)(shi)工(gong)頻感應加熱(re)(re)爐的(de)電氣原理，圖8-11所(suo)示為31.5MN(3150t)臥式(shi)(shi)擠壓機配(pei)套的(de)帶(dai)(dai)有端部(bu)補(bu)償(chang)的(de)立式(shi)(shi)工(gong)頻感應再加熱(re)(re)爐的(de)電氣原理。
從(cong)圖8-10感應(ying)加熱爐的(de)供電(dian)(dian)系(xi)統圖看出，為了增強線圈(quan)兩(liang)端的(de)功(gong)率，在線圈(quan)的(de)兩(liang)端各接上可(ke)(ke)(ke)調單相干(gan)式變(bian)(bian)壓器的(de)容(rong)量(liang)(liang)為105kV·A,可(ke)(ke)(ke)變(bian)(bian)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)容(rong)量(liang)(liang)為105kV·A;而圖8-11感應(ying)再加熱爐的(de)供電(dian)(dian)系(xi)統中各接上可(ke)(ke)(ke)調單相干(gan)式變(bian)(bian)壓器的(de)容(rong)量(liang)(liang)為75kV·A,可(ke)(ke)(ke)變(bian)(bian)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)容(rong)量(liang)(liang)為75kV·A。
工頻感應加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐的技術參數列于表8-17.
