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、臥式感應加熱(re)爐
臥(wo)(wo)式感(gan)應(ying)加熱爐(lu)(lu)分(fen)為(wei)放置一個坯料(liao)的、帶(dai)有水冷封口和(he)(he)補(bu)償磁(ci)場的臥(wo)(wo)式感(gan)應(ying)加熱爐(lu)(lu)和(he)(he)可連續通過(guo)多(duo)個坯料(liao)的臥(wo)(wo)式感(gan)應(ying)加熱爐(lu)(lu)兩種。
英國的(de)(de)工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱爐制造公(gong)司，為(wei)大量(liang)生(sheng)產碳(tan)素鋼和低合(he)金鋼制品的(de)(de)31MN(3100t)擠壓機生(sheng)產線裝(zhuang)備了2座臥式(shi)連(lian)續通過(guo)的(de)(de)坯(pi)料感應(ying)(ying)加熱爐（圖8-5),年(nian)產量(liang)達10萬噸(dun)／年(nian)。每組感應(ying)(ying)加熱爐裝(zhuang)備2條平行(xing)的(de)(de)作業線，每條作業線上(shang)布(bu)置3個(ge)感應(ying)(ying)器，并在每個(ge)加熱室內都帶有(you)防止坯(pi)料前(qian)端(duan)被冷(leng)卻的(de)(de)硅合(he)金加熱器。
圖8-6所示為放置一個(ge)坯(pi)料、帶有專門的(de)水(shui)冷塞子，以便補(bu)償磁場的(de)臥式感應器(qi)。這(zhe)種(zhong)感應器(qi)被認為是在工頻感應加熱爐中，可以消除加熱坯(pi)料縱向不均勻成應加熱爐。
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)應加熱爐
近代擠壓(ya)車間(jian)中，穿孔機前和擠壓(ya)機前坯料的加(jia)熱(re)和再加(jia)熱(re)，更(geng)多地選擇了(le)立(li)式感應(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)，而且普遍采用的都是工(gong)頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)和再加(jia)熱(re)爐(lu)。立(li)式工(gong)頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)如圖(tu)8-7所示(shi)。
但也有(you)資料(liao)(liao)推薦，對于再(zai)加熱(re)爐應選(xuan)擇采用高(gao)頻(pin)感應再(zai)加熱(re)爐更(geng)為(wei)合理。這是因(yin)(yin)為(wei)對直徑相同的(de)坯(pi)料(liao)(liao)，隨著頻(pin)率的(de)增(zeng)加，電(dian)熱(re)轉換時的(de)熱(re)效(xiao)率提高(gao)。另外(wai)，坯(pi)料(liao)(liao)經(jing)穿孔后，空心坯(pi)內(nei)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)溫(wen)度要比外(wai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)高(gao)出50~150℃,再(zai)加上(shang)坯(pi)料(liao)(liao)運輸過程(cheng)會造成內(nei)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)溫(wen)差(cha)加大；而感應線圈(quan)通電(dian)后在(zai)坯(pi)料(liao)(liao)表(biao)面(mian)(mian)(mian)產生的(de)最大感應電(dian)流引起(qi)坯(pi)料(liao)(liao)加熱(re)的(de)透(tou)熱(re)深(shen)度值(zhi)與(yu)電(dian)流的(de)頻(pin)率成反(fan)比，即(ji)頻(pin)率越高(gao)，透(tou)熱(re)深(shen)度越淺，從而達到了均衡坯(pi)料(liao)(liao)內(nei)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)溫(wen)差(cha)的(de)目(mu)的(de)。因(yin)(yin)此(ci)，對于穿孔后坯(pi)料(liao)(liao)的(de)再(zai)加熱(re)采用高(gao)頻(pin)加熱(re)更(geng)為(wei)有(you)利。
下面將介(jie)紹幾個擠壓(ya)不銹(xiu)鋼管廠(chang)所配備的立(li)式(shi)工頻感應加(jia)熱(re)(re)爐和(he)再加(jia)熱(re)(re)爐。
1. 尼(ni)科波爾(er)南方不銹鋼管(guan)廠(chang)再加熱(re)爐(lu)
尼科波爾(er)南方(fang)不銹鋼管廠立(li)式感應再(zai)加熱爐(lu)性能見表8-14.
尼科(ke)波爾南方(fang)不銹鋼管(guan)廠具有6座(zuo)立式工頻感(gan)應(ying)再加(jia)熱(re)爐(lu)，最大小(xiao)時產量為80t/h,其(qi)也(ye)用(yong)于經(jing)預鉆孔后(hou)空心坯從(cong)室溫直接加(jia)熱(re)到設定的擠(ji)壓溫度。
50MN(5000t)擠壓機(ji)組配(pei)置的立式再(zai)加(jia)熱爐用于(yu)碳鋼、低合金鋼和不銹(xiu)鋼空心(xin)坯的再(zai)加(jia)熱，其(qi)技術特性(xing)如(ru)下：
圖(tu)8-8所示(shi)(shi)為(wei)П?ви ЗHджиHPиHT 制(zhi)造的帶有立式(shi)感(gan)應(ying)器的工頻(pin)感(gan)應(ying)加熱爐示(shi)(shi)意圖(tu)。
感(gan)應器和坯料之間(jian)的間(jian)隙為(wei)100mm,平時用外罩(zhao)蓋上；當(dang)采用保(bao)護氣體時，能(neng)夠密(mi)封。
用改變(bian)坯料的(de)運動(dong)速(su)度(du)或者周(zhou)期性地接通(tong)、切斷功(gong)率，來實(shi)現坯料在臥式或立式感應加熱(re)時加熱(re)溫度(du)的(de)調(diao)整；用速(su)度(du)可調(diao)的(de)液壓頂鋼機(ji)實(shi)現坯料在爐內的(de)運動(dong)或定位。
對著感應器線匝線圈之間(jian)的孔(kong)內安裝輻射高(gao)溫計(ji)或光電高(gao)溫計(ji)來測量坯料的溫度。
20MN(2000t)管型材(cai)擠壓(ya)(ya)機的擠壓(ya)(ya)生產(chan)線上配置的臥式工(gong)頻感應加熱爐和立式工(gong)頻感應再(zai)加熱爐的技術特性列于表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(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)工頻感(gan)(gan)應(ying)再加(jia)熱(re)爐(lu)將坯(pi)料從(cong)900℃再加(jia)熱(re)到(dao)(dao)1250℃.空(kong)心坯(pi)沿(yan)分配輥道被(bei)送向感(gan)(gan)應(ying)器后(hou)被(bei)擋板(ban)停住，然后(hou)被(bei)推(tui)(tui)料機推(tui)(tui)到(dao)(dao)底板(ban)上，轉到(dao)(dao)垂(chui)直位置(zhi)并提升到(dao)(dao)感(gan)(gan)應(ying)器的線(xian)圈中，推(tui)(tui)料機從(cong)下部封閉感(gan)(gan)應(ying)器后(hou)接通(tong)電源。加(jia)熱(re)后(hou)推(tui)(tui)鋼機與空(kong)心坯(pi)料一起下降(jiang)，底板(ban)將空(kong)心坯(pi)轉至(zhi)水平位置(zhi)，并將其拋到(dao)(dao)輥道上。
在(zai)(zai)每一個感應器上(shang)都(dou)設有(you)縱向(xiang)的(de)(de)槽，用于使用專門的(de)(de)光學高溫(wen)計測量(liang)坯料(liao)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)，測量(liang)結果會被顯示(shi)在(zai)(zai)控(kong)制臺上(shang)，達到指定的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)時斷(duan)開(kai)輸入電壓。
為了(le)改變加熱制(zhi)度(du)，輸入(ru)功率可以比額(e)定電壓減小50%。
2. 德國CG6689 工頻感應(ying)加熱爐
CG6689 工(gong)頻感應加熱(re)爐的特(te)點如下：
a. 感應線圈有特殊結(jie)構的耐高(gao)溫混凝土套筒爐襯保護(hu)（圖8-9所(suo)示為CG6689工頻感應加熱爐感應器的斷面結(jie)構）。
b. 感應(ying)線圈(quan)上設置了輻(fu)射高溫(wen)計測(ce)溫(wen)裝置，測(ce)量(liang)鋼坯(pi)的表面溫(wen)度(du)，并能(neng)實現感應(ying)爐溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)的自(zi)動化。
c. 設計了使鋼(gang)坯(pi)上下端溫(wen)度接近一致的端頭(tou)補償(chang)裝置(zhi)。
d. 線圈上設置了較靈敏的(de)接(jie)地漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)繼(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)器，保(bao)證了感應爐的(de)正常(chang)通(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)運行。當整個(ge)線路(lu)上有漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)或(huo)短路(lu)時，能立即切斷主電(dian)(dian)(dian)(dian)源，防止了接(jie)地漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)或(huo)線路(lu)短路(lu)而出現的(de)故障。
e. 控(kong)制(zhi)線路上設置了無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率繼電器，使爐子的功(gong)(gong)率因(yin)數能(neng)自動的調節到(dao)1.0。
CG6689 工頻感應加(jia)熱爐的(de)(de)(de)橫斷面(mian)結構：CG6689工頻感應加(jia)熱爐與(yu)3150t臥式管棒型(xing)材擠壓機相(xiang)匹配，可加(jia)熱4種規格的(de)(de)(de)坯料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相(xiang)應的(de)(de)(de)，該感應加(jia)熱爐也有4個(ge)系(xi)列的(de)(de)(de)感應器（表8-16)。從一種直(zhi)徑的(de)(de)(de)坯料更(geng)換成另一種直(zhi)徑的(de)(de)(de)坯料時，需對(dui)爐子進(jin)行調整，而且需要更(geng)換感應器。
表(biao)8-16為CG6689工(gong)頻感應加熱爐的線圈系列(lie)及橫(heng)斷面結構(gou)尺寸。
圖8-10所示為10MN(1000t)立式穿（擴）機配套的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)有(you)(you)端部(bu)補償的(de)(de)(de)立式工頻感應加熱爐的(de)(de)(de)電氣原理(li)，圖8-11所示為31.5MN(3150t)臥式擠(ji)壓(ya)機配套的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)有(you)(you)端部(bu)補償的(de)(de)(de)立式工頻感應再加熱爐的(de)(de)(de)電氣原理(li)。
從圖8-10感應加熱爐的(de)(de)供(gong)電(dian)(dian)系統圖看出(chu)，為了增強線圈兩端的(de)(de)功率，在線圈的(de)(de)兩端各(ge)接(jie)上可調(diao)單(dan)相干式變(bian)壓器的(de)(de)容(rong)量(liang)為105kV·A,可變(bian)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)容(rong)量(liang)為105kV·A;而圖8-11感應再(zai)加熱爐的(de)(de)供(gong)電(dian)(dian)系統中各(ge)接(jie)上可調(diao)單(dan)相干式變(bian)壓器的(de)(de)容(rong)量(liang)為75kV·A,可變(bian)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)容(rong)量(liang)為75kV·A。
工頻感(gan)應(ying)加熱爐(lu)和再加熱爐(lu)的技術參數列于表8-17.
