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(lu)
臥式感(gan)應(ying)加(jia)熱爐分(fen)為放置一個坯料(liao)的、帶有水冷封口和補(bu)償磁場的臥式感(gan)應(ying)加(jia)熱爐和可連續通(tong)過多個坯料(liao)的臥式感(gan)應(ying)加(jia)熱爐兩種。
英(ying)國的(de)工頻感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)熱爐(lu)制造公司(si)，為大量(liang)(liang)生產(chan)(chan)(chan)碳(tan)素鋼(gang)和低合(he)金鋼(gang)制品的(de)31MN(3100t)擠壓機生產(chan)(chan)(chan)線(xian)裝(zhuang)備了2座(zuo)臥式連續通過的(de)坯料(liao)感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)熱爐(lu)（圖(tu)8-5),年產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)達(da)10萬噸(dun)／年。每(mei)(mei)組感(gan)(gan)(gan)應(ying)加(jia)熱爐(lu)裝(zhuang)備2條平行(xing)的(de)作(zuo)業線(xian)，每(mei)(mei)條作(zuo)業線(xian)上布置3個(ge)(ge)感(gan)(gan)(gan)應(ying)器，并(bing)在每(mei)(mei)個(ge)(ge)加(jia)熱室內都(dou)帶有防止坯料(liao)前端(duan)被冷(leng)卻(que)的(de)硅(gui)合(he)金加(jia)熱器。
圖8-6所示為放(fang)置一個坯料、帶(dai)有專(zhuan)門的水冷塞(sai)子(zi)，以便補償磁場的臥式(shi)感應(ying)(ying)器。這種感應(ying)(ying)器被(bei)認為是(shi)在工(gong)頻感應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐中，可以消(xiao)除加(jia)熱(re)坯料縱向(xiang)不(bu)均勻成應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐。
美國Amerex擠壓不銹鋼管廠(chang)，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不銹(xiu)鋼(gang)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、立式感應加(jia)熱爐
近代(dai)擠(ji)壓車間中，穿孔機(ji)前(qian)和擠(ji)壓機(ji)前(qian)坯料的(de)加(jia)熱(re)(re)(re)和再加(jia)熱(re)(re)(re)，更多地選擇了立式(shi)感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐，而且普遍(bian)采用的(de)都(dou)是工頻感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐和再加(jia)熱(re)(re)(re)爐。立式(shi)工頻感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐如圖8-7所示。
但(dan)也有資料(liao)推薦，對于(yu)再加(jia)(jia)熱(re)(re)爐應(ying)選擇采(cai)用高頻感(gan)(gan)應(ying)再加(jia)(jia)熱(re)(re)爐更為(wei)合理。這是因為(wei)對直徑相同(tong)的(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)，隨著頻率的(de)增加(jia)(jia)，電熱(re)(re)轉換時的(de)熱(re)(re)效率提高。另外，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)經穿(chuan)孔(kong)后，空心坯(pi)(pi)(pi)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)溫(wen)度要比外表(biao)(biao)(biao)面(mian)高出50~150℃,再加(jia)(jia)上坯(pi)(pi)(pi)料(liao)運輸過程(cheng)會造成(cheng)內外表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫(wen)差加(jia)(jia)大；而感(gan)(gan)應(ying)線圈通電后在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)產生的(de)最大感(gan)(gan)應(ying)電流引起坯(pi)(pi)(pi)料(liao)加(jia)(jia)熱(re)(re)的(de)透(tou)熱(re)(re)深(shen)度值(zhi)與電流的(de)頻率成(cheng)反比，即頻率越高，透(tou)熱(re)(re)深(shen)度越淺，從(cong)而達(da)到了均(jun)衡坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內外表(biao)(biao)(biao)面(mian)溫(wen)差的(de)目的(de)。因此，對于(yu)穿(chuan)孔(kong)后坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)再加(jia)(jia)熱(re)(re)采(cai)用高頻加(jia)(jia)熱(re)(re)更為(wei)有利。
下面將介紹幾個擠(ji)壓不銹鋼管廠所配備的立式工頻感應加熱爐和再加熱爐。
1. 尼科波爾南方不(bu)銹鋼管廠再加熱(re)爐
尼科波爾南方不銹(xiu)鋼管廠(chang)立式感應再加熱爐性能見(jian)表8-14.
尼(ni)科(ke)波爾南(nan)方不銹鋼管廠具(ju)有(you)6座立式工(gong)頻感應再加熱爐，最大小時產量為80t/h,其也用于經預鉆孔(kong)后空(kong)心坯從室溫直接加熱到設定(ding)的擠(ji)壓溫度。
50MN(5000t)擠(ji)壓機組配置的(de)立式再加熱(re)爐用于碳(tan)鋼(gang)、低合金鋼(gang)和不銹(xiu)鋼(gang)空心坯的(de)再加熱(re)，其技術特性如下：
圖8-8所(suo)示為(wei)П?ви ЗHджиHPиHT 制造的(de)帶(dai)有立式感應(ying)器的(de)工頻感應(ying)加熱爐(lu)示意圖。
感應器和坯料之間的間隙為100mm,平(ping)時用外罩蓋上；當采用保(bao)護氣體時，能夠密(mi)封。
用改(gai)變坯料(liao)的運動速度或(huo)(huo)者周期性地接(jie)通、切斷功(gong)率，來(lai)實(shi)(shi)現坯料(liao)在臥式或(huo)(huo)立式感應加熱時加熱溫度的調整(zheng)；用速度可調的液壓頂鋼(gang)機實(shi)(shi)現坯料(liao)在爐內的運動或(huo)(huo)定(ding)位。
對著感應(ying)器(qi)線匝線圈之(zhi)間的孔內安裝輻射(she)高溫(wen)計或(huo)光電(dian)高溫(wen)計來測量坯料的溫(wen)度。
20MN(2000t)管(guan)型材擠壓機的(de)擠壓生產線上配置的(de)臥式工(gong)頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐和立式工(gong)頻感應(ying)再加(jia)熱(re)爐的(de)技術特性(xing)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(bu)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。
立式工頻(pin)感應再加(jia)熱爐將坯料(liao)從(cong)900℃再加(jia)熱到(dao)(dao)1250℃.空心(xin)坯沿(yan)分(fen)配輥(gun)道(dao)被(bei)送向感應器后被(bei)擋板(ban)停住，然后被(bei)推(tui)(tui)料(liao)機推(tui)(tui)到(dao)(dao)底板(ban)上(shang)，轉到(dao)(dao)垂直位(wei)置并提(ti)升到(dao)(dao)感應器的線圈中，推(tui)(tui)料(liao)機從(cong)下部封(feng)閉(bi)感應器后接(jie)通(tong)電源。加(jia)熱后推(tui)(tui)鋼機與空心(xin)坯料(liao)一起(qi)下降，底板(ban)將空心(xin)坯轉至水(shui)平位(wei)置，并將其拋到(dao)(dao)輥(gun)道(dao)上(shang)。
在每一個(ge)感(gan)應(ying)器上都設(she)有縱(zong)向(xiang)的(de)(de)槽，用于使用專(zhuan)門(men)的(de)(de)光學高溫計測(ce)量坯料的(de)(de)溫度，測(ce)量結果會被顯(xian)示在控制臺(tai)上，達到指定的(de)(de)溫度時(shi)斷開輸入電壓。
為了改變加熱制度，輸入功率可以(yi)比額定電壓減小(xiao)50%。
2. 德國CG6689 工(gong)頻感應(ying)加熱爐
CG6689 工頻感應加熱(re)爐的(de)特點如下：
a. 感應線圈有特殊結(jie)構的耐高溫混凝土套(tao)筒爐(lu)襯保(bao)護(hu)（圖8-9所示(shi)為CG6689工頻(pin)感應加(jia)熱爐(lu)感應器的斷(duan)面結(jie)構）。
b. 感(gan)應(ying)線圈上(shang)設置(zhi)了輻射高(gao)溫(wen)計測溫(wen)裝置(zhi)，測量鋼坯的表(biao)面溫(wen)度，并能實現(xian)感(gan)應(ying)爐溫(wen)度控制的自動化。
c. 設計了使(shi)鋼坯(pi)上(shang)下端溫度接近一(yi)致的(de)端頭補償裝置。
d. 線圈上(shang)設置了(le)較靈敏(min)的接地(di)漏(lou)電繼電器(qi)，保證了(le)感應爐的正常(chang)通電運(yun)行。當整個線路(lu)上(shang)有漏(lou)電或短路(lu)時，能立即切斷主電源(yuan)，防(fang)止了(le)接地(di)漏(lou)電或線路(lu)短路(lu)而出(chu)現(xian)的故(gu)障(zhang)。
e. 控制線路(lu)上設置了無功功率(lv)繼電器(qi)，使爐子的功率(lv)因數能(neng)自動(dong)的調節到1.0。
CG6689 工頻感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)的(de)(de)橫(heng)斷面結構(gou)：CG6689工頻感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)與3150t臥式管棒型材擠壓機相匹配，可加(jia)(jia)熱(re)4種規格的(de)(de)坯料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)的(de)(de)，該感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)也有(you)4個系列的(de)(de)感應(ying)器（表8-16)。從一種直徑的(de)(de)坯料更換成另一種直徑的(de)(de)坯料時，需對爐(lu)子進行調整，而且需要更換感應(ying)器。
表(biao)8-16為CG6689工頻感應加(jia)熱爐(lu)的線圈系列及橫斷面結構尺(chi)寸。
圖(tu)8-10所(suo)示為(wei)10MN(1000t)立(li)(li)式(shi)穿（擴(kuo)）機(ji)配套(tao)的帶有(you)端部補(bu)償(chang)的立(li)(li)式(shi)工頻感應加熱(re)爐的電氣(qi)原理(li)，圖(tu)8-11所(suo)示為(wei)31.5MN(3150t)臥式(shi)擠壓機(ji)配套(tao)的帶有(you)端部補(bu)償(chang)的立(li)(li)式(shi)工頻感應再(zai)加熱(re)爐的電氣(qi)原理(li)。
從圖(tu)(tu)8-10感(gan)應加熱爐的供(gong)電系統圖(tu)(tu)看出(chu)，為(wei)(wei)了(le)增強線(xian)圈兩(liang)端的功率，在(zai)線(xian)圈的兩(liang)端各接(jie)上可調單相干(gan)式變壓器的容量(liang)為(wei)(wei)105kV·A,可變電容器的容量(liang)為(wei)(wei)105kV·A;而圖(tu)(tu)8-11感(gan)應再加熱爐的供(gong)電系統中各接(jie)上可調單相干(gan)式變壓器的容量(liang)為(wei)(wei)75kV·A,可變電容器的容量(liang)為(wei)(wei)75kV·A。
工頻感應加熱(re)爐和(he)再加熱(re)爐的技術參(can)數列于表8-17.
