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(shi)感(gan)應(ying)加熱爐
臥(wo)式感(gan)應加熱(re)爐分為放置(zhi)一(yi)個(ge)坯(pi)料的(de)(de)、帶(dai)有水(shui)冷封口和補償磁場的(de)(de)臥(wo)式感(gan)應加熱(re)爐和可連續通過多個(ge)坯(pi)料的(de)(de)臥(wo)式感(gan)應加熱(re)爐兩種(zhong)。
英國的工頻感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)制造公(gong)司(si)，為大量生(sheng)產(chan)碳(tan)素鋼和低合(he)金鋼制品的31MN(3100t)擠(ji)壓機生(sheng)產(chan)線裝備(bei)了2座臥(wo)式連續通(tong)過的坯料(liao)感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)（圖8-5),年(nian)產(chan)量達10萬噸(dun)／年(nian)。每(mei)組感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)裝備(bei)2條平行的作業線，每(mei)條作業線上布置3個(ge)感(gan)應(ying)器，并(bing)在每(mei)個(ge)加(jia)熱(re)(re)室內都帶有防止坯料(liao)前端被冷卻的硅合(he)金加(jia)熱(re)(re)器。
圖8-6所示為放置(zhi)一個坯(pi)料、帶有(you)專門(men)的(de)(de)水冷塞子，以便(bian)補償磁場的(de)(de)臥(wo)式感應器。這種感應器被認為是在(zai)工頻感應加(jia)熱(re)爐中(zhong)，可以消除加(jia)熱(re)坯(pi)料縱(zong)向不(bu)均勻成應加(jia)熱(re)爐。
美國Amerex擠壓不銹(xiu)鋼管廠，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不銹(xiu)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)感應加熱爐
近代擠壓(ya)車間中，穿孔(kong)機(ji)前和擠壓(ya)機(ji)前坯料的加(jia)熱和再加(jia)熱，更多地選(xuan)擇(ze)了立式(shi)感(gan)(gan)應加(jia)熱爐，而(er)且普遍采用(yong)的都是(shi)工頻(pin)感(gan)(gan)應加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐。立式(shi)工頻(pin)感(gan)(gan)應加(jia)熱爐如圖8-7所示。
但也有(you)資料(liao)(liao)推薦，對于再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)爐應(ying)(ying)(ying)選擇采(cai)(cai)用高(gao)頻感應(ying)(ying)(ying)再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)爐更為合理。這是因為對直徑相同的(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)，隨著(zhu)頻率(lv)的(de)(de)增加(jia)，電(dian)(dian)熱(re)(re)(re)轉(zhuan)換時(shi)的(de)(de)熱(re)(re)(re)效率(lv)提高(gao)。另外，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)經穿孔(kong)后(hou)，空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)內表面(mian)的(de)(de)溫度要比外表面(mian)高(gao)出50~150℃,再(zai)加(jia)上坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)運輸過程會造(zao)成內外表面(mian)溫差(cha)(cha)加(jia)大；而感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈通電(dian)(dian)后(hou)在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)表面(mian)產(chan)生的(de)(de)最大感應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)流引起坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)加(jia)熱(re)(re)(re)的(de)(de)透熱(re)(re)(re)深度值與(yu)電(dian)(dian)流的(de)(de)頻率(lv)成反比，即頻率(lv)越高(gao)，透熱(re)(re)(re)深度越淺，從而達到了均(jun)衡(heng)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)內外表面(mian)溫差(cha)(cha)的(de)(de)目的(de)(de)。因此，對于穿孔(kong)后(hou)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)再(zai)加(jia)熱(re)(re)(re)采(cai)(cai)用高(gao)頻加(jia)熱(re)(re)(re)更為有(you)利。
下面(mian)將介紹幾(ji)個擠壓不銹鋼管廠所配備的立式工頻感應加熱爐和(he)再加熱爐。
1. 尼科波爾南方不(bu)銹鋼(gang)管廠再(zai)加熱爐
尼科(ke)波(bo)爾南(nan)方不銹(xiu)鋼管廠立式(shi)感應再加熱爐性能(neng)見表8-14.
尼科波爾南方不銹鋼管廠具(ju)有(you)6座立式工頻感應再(zai)加(jia)熱爐(lu)，最大小時產量(liang)為(wei)80t/h,其也用(yong)于經預鉆(zhan)孔后空心坯從室溫直接加(jia)熱到設定的(de)擠壓溫度。
50MN(5000t)擠壓機組(zu)配置的立(li)式再(zai)加(jia)熱爐(lu)用于碳鋼、低合金鋼和不(bu)銹鋼空心坯的再(zai)加(jia)熱，其技(ji)術特性(xing)如下：
圖8-8所示(shi)為П?ви ЗHджиHPиHT 制造(zao)的帶有立式感應(ying)器的工頻感應(ying)加熱(re)爐(lu)示(shi)意圖。
感應器和(he)坯料之間的間隙(xi)為100mm,平(ping)時用(yong)外罩(zhao)蓋上(shang)；當(dang)采用(yong)保護氣體時，能(neng)夠(gou)密封。
用改變坯料的(de)運動速(su)度(du)或者周期性地接(jie)通、切斷(duan)功率(lv)，來(lai)實(shi)現坯料在臥式或立式感應加(jia)熱(re)時加(jia)熱(re)溫度(du)的(de)調整；用速(su)度(du)可(ke)調的(de)液壓頂鋼機實(shi)現坯料在爐(lu)內的(de)運動或定位(wei)。
對著(zhu)感應器線(xian)匝線(xian)圈之間的孔內安(an)裝(zhuang)輻射高溫(wen)計或光電高溫(wen)計來測量坯料的溫(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠壓機的擠壓生(sheng)產線(xian)上配置(zhi)的臥式(shi)工頻(pin)感(gan)應加熱爐(lu)和(he)立式(shi)工頻(pin)感(gan)應再加熱爐(lu)的技(ji)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。
立式工頻感(gan)應再(zai)加(jia)熱爐將坯(pi)料從900℃再(zai)加(jia)熱到(dao)(dao)1250℃.空(kong)心坯(pi)沿分配(pei)輥道被(bei)送向感(gan)應器后(hou)(hou)被(bei)擋(dang)板停(ting)住，然后(hou)(hou)被(bei)推料機推到(dao)(dao)底板上，轉到(dao)(dao)垂直位置(zhi)并提升到(dao)(dao)感(gan)應器的(de)線圈中，推料機從下(xia)部封(feng)閉(bi)感(gan)應器后(hou)(hou)接通(tong)電源。加(jia)熱后(hou)(hou)推鋼機與空(kong)心坯(pi)料一起下(xia)降，底板將空(kong)心坯(pi)轉至水平位置(zhi)，并將其拋(pao)到(dao)(dao)輥道上。
在(zai)每一個感應器(qi)上(shang)都設有縱向的槽，用(yong)于使(shi)用(yong)專門的光學(xue)高(gao)溫(wen)計測量坯料的溫(wen)度(du)，測量結果(guo)會被顯示(shi)在(zai)控制臺上(shang)，達到指(zhi)定的溫(wen)度(du)時斷(duan)開輸入電(dian)壓。
為了改變加熱(re)制度(du)，輸入(ru)功率可以比額定電壓減小50%。
2. 德國CG6689 工頻感應加(jia)熱爐
CG6689 工(gong)頻(pin)感應加熱爐的特點如下：
a. 感(gan)應(ying)線圈有(you)特(te)殊結構的耐(nai)高溫混凝土套(tao)筒(tong)爐(lu)襯保護（圖(tu)8-9所(suo)示為CG6689工頻感(gan)應(ying)加(jia)熱爐(lu)感(gan)應(ying)器的斷面結構）。
b. 感應線圈(quan)上設置(zhi)了輻射高溫(wen)計(ji)測溫(wen)裝置(zhi)，測量鋼(gang)坯的(de)表面溫(wen)度(du)，并能實現感應爐溫(wen)度(du)控(kong)制的(de)自(zi)動化(hua)。
c. 設計了使鋼坯上(shang)下(xia)端溫度接近一致的端頭補償裝(zhuang)置。
d. 線圈上設置了較靈(ling)敏(min)的接(jie)地(di)漏電(dian)(dian)繼電(dian)(dian)器(qi)，保證了感應爐的正常通電(dian)(dian)運行。當整個線路上有漏電(dian)(dian)或短路時(shi)，能立即切斷主電(dian)(dian)源，防(fang)止了接(jie)地(di)漏電(dian)(dian)或線路短路而出現(xian)的故障。
e. 控(kong)制線路上設(she)置了無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)繼電器，使(shi)爐子的功(gong)(gong)率(lv)因(yin)數能自動的調節到1.0。
CG6689 工頻(pin)(pin)感(gan)(gan)應(ying)加熱(re)爐的(de)(de)橫斷面結構：CG6689工頻(pin)(pin)感(gan)(gan)應(ying)加熱(re)爐與3150t臥式管棒型材擠壓機相匹(pi)配，可加熱(re)4種規(gui)格(ge)的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)的(de)(de)，該感(gan)(gan)應(ying)加熱(re)爐也有4個系(xi)列的(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)器（表8-16)。從一(yi)種直徑的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)更換成另(ling)一(yi)種直徑的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)時，需對爐子(zi)進行調(diao)整，而且需要更換感(gan)(gan)應(ying)器。
表(biao)8-16為CG6689工頻感應加熱爐的線圈(quan)系列及橫斷(duan)面(mian)結構尺寸(cun)。
圖8-10所(suo)示為10MN(1000t)立(li)式(shi)(shi)(shi)穿（擴(kuo)）機配套的帶(dai)有端(duan)部補(bu)(bu)償(chang)的立(li)式(shi)(shi)(shi)工頻感應加熱爐的電氣(qi)原(yuan)理，圖8-11所(suo)示為31.5MN(3150t)臥式(shi)(shi)(shi)擠壓機配套的帶(dai)有端(duan)部補(bu)(bu)償(chang)的立(li)式(shi)(shi)(shi)工頻感應再加熱爐的電氣(qi)原(yuan)理。
從圖(tu)8-10感應加熱(re)爐的(de)供(gong)電系統(tong)圖(tu)看出，為了增強(qiang)線(xian)圈兩(liang)端的(de)功率，在線(xian)圈的(de)兩(liang)端各接上(shang)可調單相(xiang)干式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓器的(de)容(rong)(rong)量為105kV·A,可變(bian)(bian)電容(rong)(rong)器的(de)容(rong)(rong)量為105kV·A;而圖(tu)8-11感應再加熱(re)爐的(de)供(gong)電系統(tong)中各接上(shang)可調單相(xiang)干式(shi)(shi)變(bian)(bian)壓器的(de)容(rong)(rong)量為75kV·A,可變(bian)(bian)電容(rong)(rong)器的(de)容(rong)(rong)量為75kV·A。
工頻感(gan)應加熱(re)(re)爐(lu)和再(zai)加熱(re)(re)爐(lu)的技術參數列于(yu)表8-17.
