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(ying)加熱爐
臥式(shi)感應加(jia)熱(re)爐分(fen)為放置一個(ge)坯料的、帶(dai)有水冷封口和補償(chang)磁場(chang)的臥式(shi)感應加(jia)熱(re)爐和可(ke)連續(xu)通過多個(ge)坯料的臥式(shi)感應加(jia)熱(re)爐兩種。
英國(guo)的(de)工頻感(gan)應(ying)(ying)加熱(re)(re)爐(lu)制(zhi)造公(gong)司(si)，為(wei)大量(liang)生產(chan)碳(tan)素鋼和低合(he)金(jin)鋼制(zhi)品的(de)31MN(3100t)擠(ji)壓機(ji)生產(chan)線(xian)(xian)裝備(bei)了2座臥式連續(xu)通過的(de)坯料感(gan)應(ying)(ying)加熱(re)(re)爐(lu)（圖8-5),年(nian)產(chan)量(liang)達10萬噸／年(nian)。每(mei)組感(gan)應(ying)(ying)加熱(re)(re)爐(lu)裝備(bei)2條(tiao)平行的(de)作業線(xian)(xian)，每(mei)條(tiao)作業線(xian)(xian)上布置3個感(gan)應(ying)(ying)器，并在每(mei)個加熱(re)(re)室內都帶有防止坯料前端(duan)被冷卻的(de)硅合(he)金(jin)加熱(re)(re)器。
圖8-6所示為放置一個坯料、帶(dai)有(you)專(zhuan)門的水冷塞子，以便補償(chang)磁場(chang)的臥(wo)式感(gan)應(ying)器(qi)。這(zhe)種(zhong)感(gan)應(ying)器(qi)被認為是在工頻感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)中，可以消除加(jia)(jia)熱(re)坯料縱(zong)向不均勻成應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)。
美國Amerex擠壓不(bu)銹(xiu)鋼管廠，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不銹(xiu)鋼管(guan)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(ying)加熱爐
近代擠壓(ya)車間中，穿孔(kong)機前(qian)和擠壓(ya)機前(qian)坯(pi)料的加(jia)熱和再加(jia)熱，更多地選擇了立式(shi)(shi)感應(ying)(ying)加(jia)熱爐，而且普遍采用的都是工頻感應(ying)(ying)加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐。立式(shi)(shi)工頻感應(ying)(ying)加(jia)熱爐如圖8-7所(suo)示。
但也有資料(liao)(liao)推薦，對(dui)于再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)爐應(ying)(ying)選擇采用高(gao)(gao)(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)爐更為(wei)合(he)理。這是因為(wei)對(dui)直徑相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)，隨著(zhu)頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，電(dian)熱(re)(re)(re)(re)轉換時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)效率(lv)提(ti)高(gao)(gao)(gao)。另(ling)外(wai)，坯料(liao)(liao)經穿孔后(hou)，空心(xin)坯內(nei)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)要比(bi)外(wai)表(biao)面高(gao)(gao)(gao)出(chu)50~150℃,再(zai)加(jia)上坯料(liao)(liao)運(yun)輸(shu)過程會造成內(nei)外(wai)表(biao)面溫差加(jia)大(da)；而(er)感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈通電(dian)后(hou)在坯料(liao)(liao)表(biao)面產生的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)感(gan)應(ying)(ying)電(dian)流(liu)引起坯料(liao)(liao)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)透熱(re)(re)(re)(re)深度(du)值與電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)成反比(bi)，即頻(pin)率(lv)越高(gao)(gao)(gao)，透熱(re)(re)(re)(re)深度(du)越淺，從(cong)而(er)達到了均(jun)衡坯料(liao)(liao)內(nei)外(wai)表(biao)面溫差的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。因此，對(dui)于穿孔后(hou)坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)采用高(gao)(gao)(gao)頻(pin)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)更為(wei)有利。
下面將介(jie)紹幾個擠壓不銹鋼(gang)管廠所配(pei)備的立式(shi)工頻感應加熱爐(lu)(lu)和再加熱爐(lu)(lu)。
1. 尼科波爾(er)南方不(bu)銹鋼管廠再加熱爐
尼科波爾(er)南方不銹鋼管廠立式感應再加(jia)熱爐性(xing)能見表8-14.
尼(ni)科(ke)波爾南方不銹(xiu)鋼管(guan)廠具有6座立式工頻(pin)感(gan)應再加熱(re)爐，最大小時產量(liang)為(wei)80t/h,其也用于經預鉆孔后(hou)空心坯從室溫直接加熱(re)到(dao)設(she)定的(de)擠壓溫度。
50MN(5000t)擠壓機組配置的(de)立式再加熱爐用于碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)和不銹鋼(gang)空心坯(pi)的(de)再加熱，其技(ji)術特(te)性如下：
圖8-8所示(shi)(shi)為П?ви ЗHджиHPиHT 制(zhi)造(zao)的帶有立式感(gan)應器的工頻感(gan)應加熱爐示(shi)(shi)意圖。
感應器(qi)和坯料之(zhi)間(jian)的間(jian)隙為100mm,平時(shi)用外罩(zhao)蓋上；當(dang)采(cai)用保(bao)護氣體時(shi)，能夠(gou)密封。
用改(gai)變坯料(liao)的(de)(de)(de)運動速度或者周期(qi)性(xing)地接通、切斷功率，來實現(xian)坯料(liao)在臥式(shi)或立(li)式(shi)感應加熱時加熱溫度的(de)(de)(de)調整；用速度可調的(de)(de)(de)液壓頂鋼機實現(xian)坯料(liao)在爐內(nei)的(de)(de)(de)運動或定位。
對著感應器線匝線圈之(zhi)間的孔內(nei)安裝(zhuang)輻射高溫(wen)(wen)計或光電(dian)高溫(wen)(wen)計來測量坯料(liao)的溫(wen)(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠(ji)壓機的(de)擠(ji)壓生產(chan)線(xian)上配置的(de)臥式工(gong)頻感(gan)應加熱(re)爐(lu)和立式工(gong)頻感(gan)應再加熱(re)爐(lu)的(de)技術特(te)性列于表(biao)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(pin)感(gan)應(ying)再(zai)加熱爐(lu)將坯(pi)(pi)料(liao)從900℃再(zai)加熱到(dao)1250℃.空(kong)心坯(pi)(pi)沿分配輥(gun)道(dao)被(bei)送向感(gan)應(ying)器后(hou)(hou)被(bei)擋板停住，然后(hou)(hou)被(bei)推(tui)(tui)料(liao)機(ji)推(tui)(tui)到(dao)底(di)板上，轉到(dao)垂直位置并(bing)提升到(dao)感(gan)應(ying)器的線圈中(zhong)，推(tui)(tui)料(liao)機(ji)從下(xia)部封(feng)閉(bi)感(gan)應(ying)器后(hou)(hou)接(jie)通電源(yuan)。加熱后(hou)(hou)推(tui)(tui)鋼(gang)機(ji)與空(kong)心坯(pi)(pi)料(liao)一起下(xia)降，底(di)板將空(kong)心坯(pi)(pi)轉至水平位置，并(bing)將其拋(pao)到(dao)輥(gun)道(dao)上。
在(zai)每一個感應(ying)器上(shang)都設有(you)縱(zong)向的槽，用于使用專門的光(guang)學高溫(wen)計測(ce)(ce)量(liang)坯(pi)料的溫(wen)度，測(ce)(ce)量(liang)結果會被顯示在(zai)控制臺上(shang)，達到(dao)指定的溫(wen)度時斷開輸(shu)入電壓。
為了(le)改變(bian)加(jia)熱制(zhi)度，輸(shu)入功率可以(yi)比(bi)額定電壓減(jian)小50%。
2. 德(de)國CG6689 工頻感應加熱(re)爐
CG6689 工頻(pin)感(gan)應加熱爐的(de)特(te)點如下：
a. 感(gan)應(ying)線圈(quan)有特殊結構(gou)的耐(nai)高溫混凝土套筒爐襯保護（圖8-9所示為CG6689工(gong)頻感(gan)應(ying)加(jia)熱爐感(gan)應(ying)器的斷面(mian)結構(gou)）。
b. 感應線圈上設置了輻射高溫(wen)(wen)計(ji)測溫(wen)(wen)裝(zhuang)置，測量鋼坯的表(biao)面溫(wen)(wen)度(du)，并能實現(xian)感應爐溫(wen)(wen)度(du)控制的自動化。
c. 設計(ji)了使鋼坯上下端(duan)溫度接(jie)近(jin)一致的端(duan)頭(tou)補償裝置。
d. 線圈上設置了(le)較靈敏(min)的(de)接地漏電繼電器，保(bao)證了(le)感應爐的(de)正常通電運行。當整個(ge)線路上有漏電或短路時(shi)，能立即切斷主電源，防止(zhi)了(le)接地漏電或線路短路而出現(xian)的(de)故障。
e. 控(kong)制線路上設置了無功功率繼電器，使爐子的功率因數能自動的調節到1.0。
CG6689 工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱(re)爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)橫(heng)斷面結構：CG6689工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱(re)爐(lu)(lu)與3150t臥式(shi)管棒型材擠壓機相匹配(pei)，可(ke)加熱(re)4種規(gui)格的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)，該感應(ying)(ying)加熱(re)爐(lu)(lu)也有4個系(xi)列的(de)(de)(de)感應(ying)(ying)器（表8-16)。從一種直(zhi)徑(jing)的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)更(geng)換成另(ling)一種直(zhi)徑(jing)的(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)時(shi)，需(xu)對爐(lu)(lu)子進行調整，而且需(xu)要(yao)更(geng)換感應(ying)(ying)器。
表8-16為CG6689工頻感應(ying)加熱爐的(de)線圈(quan)系列及橫斷面結構(gou)尺(chi)寸(cun)。
圖8-10所(suo)示(shi)為10MN(1000t)立(li)式穿（擴）機配套(tao)的帶有端(duan)部(bu)補(bu)償(chang)的立(li)式工(gong)頻感應加熱爐(lu)的電氣(qi)原(yuan)理，圖8-11所(suo)示(shi)為31.5MN(3150t)臥式擠壓機配套(tao)的帶有端(duan)部(bu)補(bu)償(chang)的立(li)式工(gong)頻感應再加熱爐(lu)的電氣(qi)原(yuan)理。
從圖(tu)8-10感(gan)應加熱爐(lu)的(de)供(gong)電(dian)(dian)系統圖(tu)看出，為(wei)了增強線(xian)圈兩(liang)端的(de)功率，在線(xian)圈的(de)兩(liang)端各接(jie)上可(ke)調單相干式(shi)變壓器(qi)的(de)容量(liang)(liang)(liang)為(wei)105kV·A,可(ke)變電(dian)(dian)容器(qi)的(de)容量(liang)(liang)(liang)為(wei)105kV·A;而圖(tu)8-11感(gan)應再(zai)加熱爐(lu)的(de)供(gong)電(dian)(dian)系統中各接(jie)上可(ke)調單相干式(shi)變壓器(qi)的(de)容量(liang)(liang)(liang)為(wei)75kV·A,可(ke)變電(dian)(dian)容器(qi)的(de)容量(liang)(liang)(liang)為(wei)75kV·A。
工頻(pin)感應加熱(re)(re)爐(lu)和(he)再(zai)加熱(re)(re)爐(lu)的技術參數列于表8-17.
