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(re)爐
臥式(shi)感應加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)分為放置一個坯料的(de)、帶有水冷封口和補償(chang)磁(ci)場的(de)臥式(shi)感應加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)和可連續通過(guo)多(duo)個坯料的(de)臥式(shi)感應加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)兩種。
英國的(de)工頻感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐制(zhi)造公司，為大量生(sheng)產碳素鋼和低合金(jin)鋼制(zhi)品(pin)的(de)31MN(3100t)擠壓機生(sheng)產線(xian)裝備了(le)2座臥式連續通過的(de)坯料感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐（圖8-5),年(nian)產量達10萬噸(dun)／年(nian)。每組感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐裝備2條平行的(de)作業線(xian)，每條作業線(xian)上布置3個(ge)感(gan)應(ying)器(qi)(qi)，并在每個(ge)加(jia)(jia)熱(re)室內都(dou)帶有(you)防止坯料前端(duan)被冷卻的(de)硅合金(jin)加(jia)(jia)熱(re)器(qi)(qi)。
圖(tu)8-6所(suo)示為放置(zhi)一(yi)個坯(pi)(pi)料、帶有專門的水冷塞子，以(yi)(yi)便補償磁場的臥式感應器。這(zhe)種感應器被認為是在工頻感應加(jia)熱爐(lu)中，可以(yi)(yi)消(xiao)除加(jia)熱坯(pi)(pi)料縱向不均勻成(cheng)應加(jia)熱爐(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(li)式感應加熱爐
近代(dai)擠(ji)(ji)壓(ya)車間中(zhong)，穿孔機前和擠(ji)(ji)壓(ya)機前坯(pi)料(liao)的加(jia)熱(re)(re)和再加(jia)熱(re)(re)，更多地選擇了(le)立式感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)，而(er)且普遍采(cai)用(yong)的都(dou)是(shi)工頻(pin)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)和再加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)。立式工頻(pin)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)如(ru)圖(tu)8-7所示(shi)。
但也有資料(liao)推薦，對于(yu)再加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)應選擇采用高(gao)頻(pin)(pin)感(gan)應再加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)更為(wei)合理。這(zhe)是因(yin)為(wei)對直徑相同(tong)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)，隨(sui)著頻(pin)(pin)率(lv)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)，電(dian)熱(re)(re)(re)轉換時的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)效率(lv)提高(gao)。另(ling)外(wai)，坯(pi)料(liao)經穿(chuan)孔(kong)后，空心(xin)坯(pi)內(nei)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)要比外(wai)表(biao)面(mian)高(gao)出50~150℃,再加(jia)(jia)(jia)上坯(pi)料(liao)運輸過程會(hui)造成內(nei)外(wai)表(biao)面(mian)溫(wen)差(cha)加(jia)(jia)(jia)大(da)；而感(gan)應線(xian)圈(quan)通電(dian)后在坯(pi)料(liao)表(biao)面(mian)產生的(de)(de)(de)最大(da)感(gan)應電(dian)流引起坯(pi)料(liao)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)透(tou)熱(re)(re)(re)深度(du)值(zhi)與電(dian)流的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)成反比，即頻(pin)(pin)率(lv)越(yue)高(gao)，透(tou)熱(re)(re)(re)深度(du)越(yue)淺，從而達(da)到了均衡(heng)坯(pi)料(liao)內(nei)外(wai)表(biao)面(mian)溫(wen)差(cha)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。因(yin)此(ci)，對于(yu)穿(chuan)孔(kong)后坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)再加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)采用高(gao)頻(pin)(pin)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)更為(wei)有利。
下(xia)面(mian)將介(jie)紹幾個擠壓不銹(xiu)鋼(gang)管廠(chang)所配備的立式工頻感應(ying)加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐。
1. 尼(ni)科波爾南方(fang)不銹鋼管廠再加熱(re)爐(lu)
尼(ni)科波(bo)爾南(nan)方(fang)不銹鋼管廠(chang)立(li)式感應(ying)再(zai)加熱爐(lu)性(xing)能見表(biao)8-14.
尼科波爾南方不(bu)銹鋼管廠具有6座立(li)式工頻感應再加熱爐(lu)，最大(da)小時(shi)產量為80t/h,其也用于經預鉆(zhan)孔后空心坯從室溫(wen)直接加熱到設定的(de)擠壓(ya)溫(wen)度(du)。
50MN(5000t)擠壓機組(zu)配置的(de)立(li)式(shi)再加熱爐用于碳(tan)鋼、低(di)合金鋼和不銹鋼空心坯的(de)再加熱，其技術(shu)特性如(ru)下：
圖(tu)8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有立式(shi)感(gan)應(ying)器的工頻感(gan)應(ying)加熱爐示意(yi)圖(tu)。
感應器和坯料之間的間隙為(wei)100mm,平時用外罩蓋上(shang)；當采用保護氣體時，能夠密(mi)封。
用(yong)改變坯料(liao)(liao)的運動速(su)度(du)或(huo)者周期(qi)性地接通、切斷功率，來(lai)實現坯料(liao)(liao)在(zai)(zai)臥(wo)式或(huo)立式感應加熱(re)時加熱(re)溫度(du)的調整；用(yong)速(su)度(du)可(ke)調的液壓(ya)頂鋼機實現坯料(liao)(liao)在(zai)(zai)爐內的運動或(huo)定位。
對著感應(ying)器(qi)線匝線圈之間的(de)孔(kong)內安裝輻射高溫(wen)計(ji)或光(guang)電高溫(wen)計(ji)來測(ce)量坯料的(de)溫(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠(ji)(ji)壓機的(de)擠(ji)(ji)壓生產線(xian)上配置的(de)臥式工頻感(gan)應加(jia)熱爐和立式工頻感(gan)應再加(jia)熱爐的(de)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、合金鋼和不銹鋼(gang)。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(gong)頻感(gan)應(ying)再(zai)加(jia)熱爐將(jiang)坯(pi)料(liao)從900℃再(zai)加(jia)熱到1250℃.空心(xin)坯(pi)沿分(fen)配輥(gun)(gun)道被送向感(gan)應(ying)器后(hou)被擋板(ban)停住，然后(hou)被推料(liao)機(ji)推到底板(ban)上，轉到垂直位置并(bing)提升到感(gan)應(ying)器的(de)線圈(quan)中，推料(liao)機(ji)從下(xia)部(bu)封閉感(gan)應(ying)器后(hou)接通電源(yuan)。加(jia)熱后(hou)推鋼機(ji)與空心(xin)坯(pi)料(liao)一起下(xia)降，底板(ban)將(jiang)空心(xin)坯(pi)轉至(zhi)水平位置，并(bing)將(jiang)其拋到輥(gun)(gun)道上。
在(zai)每一個感應器上都設有縱(zong)向的(de)槽(cao)，用(yong)于使用(yong)專門的(de)光(guang)學高(gao)溫(wen)計測量(liang)坯料的(de)溫(wen)度，測量(liang)結果會(hui)被(bei)顯示在(zai)控(kong)制臺上，達到指(zhi)定(ding)的(de)溫(wen)度時斷開輸入電壓(ya)。
為了改變(bian)加熱制(zhi)度，輸入功率可以比(bi)額定電壓減小50%。
2. 德國CG6689 工頻感應(ying)加熱(re)爐
CG6689 工頻感應(ying)加熱爐的(de)特點如下：
a. 感(gan)應線(xian)圈有特殊結(jie)構的耐高溫混凝土套筒爐襯(chen)保護（圖8-9所示(shi)為CG6689工(gong)頻感(gan)應加熱(re)爐感(gan)應器的斷面結(jie)構）。
b. 感應(ying)(ying)線圈上設(she)置(zhi)了(le)輻(fu)射高溫計測溫裝置(zhi)，測量鋼坯的(de)表面溫度，并(bing)能(neng)實現(xian)感應(ying)(ying)爐溫度控制的(de)自動(dong)化。
c. 設(she)計了(le)使(shi)鋼坯上下端(duan)溫度接(jie)近一致的端(duan)頭(tou)補償(chang)裝(zhuang)置。
d. 線(xian)(xian)圈上設置了(le)較(jiao)靈(ling)敏的接(jie)地(di)漏(lou)電繼電器，保證了(le)感應爐的正常通(tong)電運行。當(dang)整個線(xian)(xian)路上有漏(lou)電或短(duan)路時(shi)，能立即切斷主電源，防止了(le)接(jie)地(di)漏(lou)電或線(xian)(xian)路短(duan)路而出現(xian)的故障。
e. 控(kong)制(zhi)線(xian)路上(shang)設置了無功(gong)功(gong)率繼電(dian)器，使爐子的(de)功(gong)率因數能自動的(de)調節到1.0。
CG6689 工頻感(gan)應加(jia)熱(re)爐(lu)的(de)橫斷面結構：CG6689工頻感(gan)應加(jia)熱(re)爐(lu)與3150t臥式管棒(bang)型材擠壓(ya)機相匹(pi)配(pei)，可加(jia)熱(re)4種規格的(de)坯(pi)料(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應的(de)，該感(gan)應加(jia)熱(re)爐(lu)也有4個(ge)系(xi)列(lie)的(de)感(gan)應器（表8-16)。從(cong)一種直徑(jing)的(de)坯(pi)料(liao)更換成(cheng)另一種直徑(jing)的(de)坯(pi)料(liao)時(shi)，需(xu)對爐(lu)子進(jin)行調整(zheng)，而(er)且(qie)需(xu)要更換感(gan)應器。
表8-16為CG6689工(gong)頻感(gan)應加熱爐的(de)線圈系(xi)列及橫斷面結(jie)構尺寸。
圖(tu)(tu)8-10所示(shi)為10MN(1000t)立式(shi)穿（擴）機配(pei)(pei)套的(de)帶有(you)端(duan)部補(bu)償的(de)立式(shi)工(gong)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加熱爐的(de)電氣(qi)原(yuan)理(li)，圖(tu)(tu)8-11所示(shi)為31.5MN(3150t)臥式(shi)擠壓(ya)機配(pei)(pei)套的(de)帶有(you)端(duan)部補(bu)償的(de)立式(shi)工(gong)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)再加熱爐的(de)電氣(qi)原(yuan)理(li)。
從圖8-10感應加熱(re)(re)爐的供電系統圖看出，為(wei)了(le)增強(qiang)線圈(quan)兩端(duan)的功率(lv)，在線圈(quan)的兩端(duan)各接上可調(diao)單相(xiang)(xiang)干(gan)式變壓(ya)器的容(rong)量為(wei)105kV·A,可變電容(rong)器的容(rong)量為(wei)105kV·A;而(er)圖8-11感應再加熱(re)(re)爐的供電系統中各接上可調(diao)單相(xiang)(xiang)干(gan)式變壓(ya)器的容(rong)量為(wei)75kV·A,可變電容(rong)器的容(rong)量為(wei)75kV·A。
工頻感應(ying)加熱爐和再加熱爐的技(ji)術參數列于表8-17.
