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(gan)應加熱(re)爐
臥(wo)式(shi)(shi)感應加(jia)熱(re)爐分為放置一個(ge)坯(pi)料(liao)的、帶(dai)有水冷(leng)封口和(he)補償磁場的臥(wo)式(shi)(shi)感應加(jia)熱(re)爐和(he)可連續通過多個(ge)坯(pi)料(liao)的臥(wo)式(shi)(shi)感應加(jia)熱(re)爐兩種。
英國的(de)(de)工頻感應(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)制造(zao)公(gong)司(si)，為大量生(sheng)產(chan)碳素鋼(gang)和(he)低合(he)金鋼(gang)制品的(de)(de)31MN(3100t)擠壓機(ji)生(sheng)產(chan)線(xian)裝備(bei)了2座臥(wo)式連續(xu)通過的(de)(de)坯(pi)料感應(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)（圖8-5),年產(chan)量達10萬(wan)噸／年。每(mei)組感應(ying)加(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)裝備(bei)2條平行的(de)(de)作業線(xian)，每(mei)條作業線(xian)上布置3個(ge)感應(ying)器，并在每(mei)個(ge)加(jia)熱(re)(re)(re)室內都帶(dai)有防止坯(pi)料前端被冷卻的(de)(de)硅合(he)金加(jia)熱(re)(re)(re)器。
圖8-6所(suo)示為(wei)放置一(yi)個坯料、帶有(you)專門的水冷塞(sai)子，以便補(bu)償磁場的臥式感(gan)應(ying)器(qi)。這種感(gan)應(ying)器(qi)被認(ren)為(wei)是在(zai)工頻感(gan)應(ying)加熱爐中，可(ke)以消除(chu)加熱坯料縱向不均勻成應(ying)加熱爐。
美國Amerex擠壓不銹鋼(gang)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(gan)應加熱爐
近代擠(ji)壓車間中，穿(chuan)孔機(ji)前(qian)(qian)和擠(ji)壓機(ji)前(qian)(qian)坯料的加(jia)熱(re)和再(zai)(zai)加(jia)熱(re)，更多地選(xuan)擇了(le)立式感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)，而且普遍采用(yong)的都是工(gong)(gong)頻感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)和再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)。立式工(gong)(gong)頻感(gan)(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)如圖(tu)8-7所(suo)示(shi)。
但也有(you)資料(liao)(liao)推(tui)薦，對(dui)于(yu)再加(jia)熱(re)爐(lu)應(ying)選擇采用(yong)高(gao)(gao)頻感應(ying)再加(jia)熱(re)爐(lu)更為(wei)合理。這是因(yin)為(wei)對(dui)直徑相同的(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)，隨(sui)著頻率的(de)增(zeng)加(jia)，電(dian)熱(re)轉換時的(de)熱(re)效(xiao)率提高(gao)(gao)。另外(wai)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)經(jing)穿(chuan)孔(kong)后，空心(xin)坯(pi)(pi)內(nei)表(biao)面(mian)(mian)的(de)溫度要比外(wai)表(biao)面(mian)(mian)高(gao)(gao)出50~150℃,再加(jia)上坯(pi)(pi)料(liao)(liao)運(yun)輸過程會造成內(nei)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)溫差加(jia)大；而(er)感應(ying)線圈通電(dian)后在坯(pi)(pi)料(liao)(liao)表(biao)面(mian)(mian)產生的(de)最(zui)大感應(ying)電(dian)流(liu)引起坯(pi)(pi)料(liao)(liao)加(jia)熱(re)的(de)透熱(re)深(shen)度值與電(dian)流(liu)的(de)頻率成反比，即頻率越高(gao)(gao)，透熱(re)深(shen)度越淺，從而(er)達(da)到了均衡坯(pi)(pi)料(liao)(liao)內(nei)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)溫差的(de)目的(de)。因(yin)此，對(dui)于(yu)穿(chuan)孔(kong)后坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)再加(jia)熱(re)采用(yong)高(gao)(gao)頻加(jia)熱(re)更為(wei)有(you)利。
下面將介紹幾個(ge)擠(ji)壓不(bu)銹鋼管廠所配備(bei)的立式工頻感應(ying)加熱爐和再加熱爐。
1. 尼(ni)科波爾南方不銹鋼管廠再加熱爐
尼科波爾南方不銹(xiu)鋼管(guan)廠立式感(gan)應再加熱爐性能見(jian)表8-14.
尼科波爾南方不銹鋼管廠具有6座(zuo)立式(shi)工(gong)頻感應再加熱爐，最大小時產量(liang)為80t/h,其也用于(yu)經預鉆孔后空心坯從室溫(wen)直接加熱到設定的擠壓溫(wen)度。
50MN(5000t)擠壓機組配置的立式(shi)再加(jia)熱(re)爐用于碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)和(he)不銹鋼(gang)空心坯的再加(jia)熱(re)，其技(ji)術特性如下：
圖8-8所示(shi)為(wei)П?ви ЗHджиHPиHT 制(zhi)造(zao)的(de)帶有立式感應(ying)器的(de)工(gong)頻(pin)感應(ying)加熱爐示(shi)意圖。
感應器和坯(pi)料之間(jian)的間(jian)隙為(wei)100mm,平(ping)時(shi)用外罩蓋上；當采用保護(hu)氣(qi)體(ti)時(shi)，能夠密封。
用(yong)改變坯料(liao)的(de)運動速度或者周期(qi)性地(di)接通、切(qie)斷功率，來實(shi)現坯料(liao)在(zai)臥式(shi)或立式(shi)感應加熱時加熱溫度的(de)調整；用(yong)速度可調的(de)液(ye)壓頂鋼機實(shi)現坯料(liao)在(zai)爐內(nei)的(de)運動或定位。
對(dui)著感應器線(xian)匝線(xian)圈之間的孔內(nei)安裝(zhuang)輻射高(gao)溫計或光電高(gao)溫計來測量坯料的溫度(du)。
20MN(2000t)管型材擠(ji)壓機的(de)擠(ji)壓生產線上配置的(de)臥式工(gong)(gong)頻(pin)感應加(jia)熱爐和立式工(gong)(gong)頻(pin)感應再加(jia)熱爐的(de)技術特性列于表(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(gong)頻(pin)感應(ying)再(zai)(zai)加熱爐將坯(pi)料(liao)(liao)(liao)從(cong)900℃再(zai)(zai)加熱到1250℃.空(kong)心(xin)坯(pi)沿分配輥(gun)道(dao)被送向感應(ying)器后(hou)被擋板(ban)停住，然后(hou)被推(tui)料(liao)(liao)(liao)機推(tui)到底板(ban)上，轉到垂直位置并提升到感應(ying)器的線圈中，推(tui)料(liao)(liao)(liao)機從(cong)下部封閉感應(ying)器后(hou)接(jie)通電源(yuan)。加熱后(hou)推(tui)鋼機與空(kong)心(xin)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)一起下降，底板(ban)將空(kong)心(xin)坯(pi)轉至水平位置，并將其(qi)拋到輥(gun)道(dao)上。
在每一個感(gan)應器上都設有縱向的槽，用(yong)于使用(yong)專(zhuan)門的光學高溫計測量(liang)坯料的溫度，測量(liang)結果會被顯示在控制(zhi)臺上，達(da)到指定的溫度時斷開輸入電壓。
為了改變加熱制度，輸入功率可以比(bi)額定電壓減小50%。
2. 德國CG6689 工頻感應加熱爐
CG6689 工頻感(gan)應(ying)加熱爐的特(te)點如下：
a. 感應(ying)線(xian)圈有特殊結構的(de)耐(nai)高溫混凝土套筒(tong)爐襯(chen)保護（圖8-9所示為CG6689工頻感應(ying)加熱爐感應(ying)器的(de)斷面結構）。
b. 感應線圈上設(she)置(zhi)了輻(fu)射(she)高(gao)溫(wen)計測(ce)溫(wen)裝置(zhi)，測(ce)量鋼(gang)坯的(de)表面溫(wen)度(du)，并能實(shi)現(xian)感應爐溫(wen)度(du)控制的(de)自動化。
c. 設計了使鋼坯上下(xia)端(duan)(duan)溫度接近(jin)一致(zhi)的端(duan)(duan)頭(tou)補償(chang)裝置。
d. 線(xian)圈上(shang)設置了(le)較靈敏的(de)接(jie)地(di)漏電(dian)(dian)繼電(dian)(dian)器，保(bao)證(zheng)了(le)感(gan)應(ying)爐的(de)正(zheng)常(chang)通電(dian)(dian)運行(xing)。當整(zheng)個線(xian)路(lu)(lu)上(shang)有(you)漏電(dian)(dian)或(huo)短(duan)路(lu)(lu)時，能立(li)即切斷主電(dian)(dian)源，防止(zhi)了(le)接(jie)地(di)漏電(dian)(dian)或(huo)線(xian)路(lu)(lu)短(duan)路(lu)(lu)而出現的(de)故障。
e. 控制線路上(shang)設置了無功功率繼電器，使爐(lu)子(zi)的功率因數能自動的調(diao)節到1.0。
CG6689 工(gong)頻感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐的(de)橫斷面結構(gou)：CG6689工(gong)頻感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐與3150t臥式管棒型(xing)材擠壓機(ji)相(xiang)匹配(pei)，可加(jia)(jia)熱(re)4種規格(ge)的(de)坯料(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相(xiang)應(ying)的(de)，該(gai)感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)爐也有4個系列(lie)的(de)感應(ying)器(qi)（表8-16)。從一種直徑的(de)坯料(liao)更(geng)換(huan)成另一種直徑的(de)坯料(liao)時，需(xu)對(dui)爐子進行調(diao)整(zheng)，而(er)且需(xu)要更(geng)換(huan)感應(ying)器(qi)。
表8-16為CG6689工頻(pin)感應(ying)加熱(re)爐(lu)的(de)線圈系列及(ji)橫斷面結構尺(chi)寸(cun)。
圖(tu)8-10所(suo)示(shi)為(wei)10MN(1000t)立式穿（擴）機(ji)配套的(de)(de)(de)帶有(you)端(duan)部補償的(de)(de)(de)立式工頻(pin)感(gan)應加(jia)熱爐(lu)的(de)(de)(de)電氣原(yuan)理，圖(tu)8-11所(suo)示(shi)為(wei)31.5MN(3150t)臥式擠壓機(ji)配套的(de)(de)(de)帶有(you)端(duan)部補償的(de)(de)(de)立式工頻(pin)感(gan)應再加(jia)熱爐(lu)的(de)(de)(de)電氣原(yuan)理。
從圖(tu)8-10感(gan)應加(jia)熱(re)爐的(de)(de)(de)(de)供電系統(tong)圖(tu)看出，為了增強線圈(quan)兩端(duan)的(de)(de)(de)(de)功率，在線圈(quan)的(de)(de)(de)(de)兩端(duan)各(ge)接上(shang)可(ke)調單相干式變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)容量為105kV·A,可(ke)變(bian)電容器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)容量為105kV·A;而圖(tu)8-11感(gan)應再加(jia)熱(re)爐的(de)(de)(de)(de)供電系統(tong)中(zhong)各(ge)接上(shang)可(ke)調單相干式變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)容量為75kV·A,可(ke)變(bian)電容器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)容量為75kV·A。
工頻感應加熱爐和再(zai)加熱爐的(de)技術參數列于表8-17.
