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(ying)加熱爐
臥(wo)式(shi)(shi)感應加熱爐(lu)分(fen)為(wei)放置一個(ge)坯料(liao)的(de)、帶(dai)有水冷封口和補償磁場的(de)臥(wo)式(shi)(shi)感應加熱爐(lu)和可連(lian)續通過多個(ge)坯料(liao)的(de)臥(wo)式(shi)(shi)感應加熱爐(lu)兩種(zhong)。
英國的(de)工(gong)頻感(gan)(gan)應加熱(re)爐制造(zao)公司，為大量(liang)生(sheng)(sheng)產碳素鋼(gang)和(he)低(di)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)制品的(de)31MN(3100t)擠壓機生(sheng)(sheng)產線裝(zhuang)備了2座臥式連續通過(guo)的(de)坯料(liao)感(gan)(gan)應加熱(re)爐（圖8-5),年產量(liang)達(da)10萬噸(dun)／年。每(mei)組感(gan)(gan)應加熱(re)爐裝(zhuang)備2條平行的(de)作業線，每(mei)條作業線上布置3個(ge)感(gan)(gan)應器，并在(zai)每(mei)個(ge)加熱(re)室內(nei)都帶(dai)有防止坯料(liao)前(qian)端(duan)被冷卻的(de)硅合(he)金(jin)(jin)加熱(re)器。
圖8-6所(suo)示(shi)為放(fang)置一個(ge)坯料、帶有專門的水冷(leng)塞(sai)子(zi)，以便補償磁場(chang)的臥式感(gan)應(ying)器(qi)。這種(zhong)感(gan)應(ying)器(qi)被認為是在(zai)工頻感(gan)應(ying)加熱(re)爐中，可以消(xiao)除加熱(re)坯料縱向不均勻(yun)成(cheng)應(ying)加熱(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(jia)熱爐
近代擠壓車間中，穿孔機(ji)前和擠壓機(ji)前坯料的加熱(re)和再加熱(re)，更(geng)多地(di)選擇了(le)立式感應(ying)(ying)加熱(re)爐，而且(qie)普遍采用的都是工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱(re)爐和再加熱(re)爐。立式工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱(re)爐如圖8-7所(suo)示。
但也有資料(liao)推薦，對于(yu)再加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)爐應選(xuan)擇采用(yong)高(gao)頻感應再加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)爐更(geng)為合理。這(zhe)是因(yin)為對直徑相(xiang)同的(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)，隨(sui)著頻率的(de)增加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，電熱(re)轉換(huan)時的(de)熱(re)效(xiao)率提高(gao)。另外(wai)，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)經穿(chuan)孔(kong)(kong)后，空心坯(pi)(pi)(pi)內(nei)表面的(de)溫(wen)(wen)度要比(bi)外(wai)表面高(gao)出50~150℃,再加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)上坯(pi)(pi)(pi)料(liao)運輸過(guo)程會造成內(nei)外(wai)表面溫(wen)(wen)差(cha)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)大；而感應線圈通電后在(zai)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)表面產生(sheng)的(de)最大感應電流(liu)引起坯(pi)(pi)(pi)料(liao)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)的(de)透熱(re)深(shen)度值與電流(liu)的(de)頻率成反(fan)比(bi)，即頻率越(yue)高(gao)，透熱(re)深(shen)度越(yue)淺，從而達到(dao)了均(jun)衡坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內(nei)外(wai)表面溫(wen)(wen)差(cha)的(de)目的(de)。因(yin)此(ci)，對于(yu)穿(chuan)孔(kong)(kong)后坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)再加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)采用(yong)高(gao)頻加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)更(geng)為有利(li)。
下(xia)面(mian)將介紹幾(ji)個擠壓不銹鋼管(guan)廠所配備的立式工頻感應加熱(re)爐(lu)和再(zai)加熱(re)爐(lu)。
1. 尼科波爾南方不銹鋼管廠再加熱(re)爐
尼科波爾南方不銹鋼管廠立式感應再加(jia)熱爐性能見表8-14.
尼(ni)科波爾南方不銹鋼管廠(chang)具有6座立式工(gong)頻感(gan)應再加熱爐，最大(da)小時產量(liang)為80t/h,其也用于經預鉆(zhan)孔(kong)后空心(xin)坯從室溫直接加熱到設定(ding)的擠壓溫度。
50MN(5000t)擠壓(ya)機(ji)組配(pei)置的立式再加熱(re)爐用(yong)于碳鋼、低合(he)金(jin)鋼和不銹鋼空(kong)心坯的再加熱(re)，其(qi)技術特性(xing)如(ru)下(xia)：
圖(tu)8-8所示為(wei)П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有(you)立式感應器的工(gong)頻感應加(jia)熱爐示意(yi)圖(tu)。
感應器和(he)坯料之間的間隙為100mm,平時(shi)用外(wai)罩蓋上；當(dang)采用保護氣體(ti)時(shi)，能夠密(mi)封。
用(yong)改變坯料(liao)的(de)運(yun)(yun)動(dong)速(su)度或者周期(qi)性地(di)接通、切(qie)斷功(gong)率，來實現坯料(liao)在(zai)臥式或立式感應加熱時加熱溫度的(de)調整；用(yong)速(su)度可調的(de)液壓頂(ding)鋼機實現坯料(liao)在(zai)爐內的(de)運(yun)(yun)動(dong)或定位。
對著感應器(qi)線(xian)匝線(xian)圈(quan)之間的孔內安裝輻(fu)射高溫(wen)計(ji)或光電(dian)高溫(wen)計(ji)來(lai)測量坯料的溫(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠壓機的(de)擠壓生(sheng)產(chan)線上配(pei)置(zhi)的(de)臥式工(gong)頻感(gan)應加熱爐和(he)立(li)式工(gong)頻感(gan)應再(zai)加熱爐的(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(li)式工頻感(gan)應再加熱爐將坯(pi)料(liao)從900℃再加熱到(dao)1250℃.空心(xin)坯(pi)沿分配輥(gun)道被送向(xiang)感(gan)應器后(hou)被擋(dang)板停(ting)住，然后(hou)被推(tui)(tui)料(liao)機(ji)推(tui)(tui)到(dao)底板上(shang)，轉到(dao)垂直位(wei)置(zhi)并提(ti)升(sheng)到(dao)感(gan)應器的線圈中，推(tui)(tui)料(liao)機(ji)從下(xia)部(bu)封(feng)閉感(gan)應器后(hou)接通(tong)電(dian)源。加熱后(hou)推(tui)(tui)鋼機(ji)與空心(xin)坯(pi)料(liao)一起下(xia)降，底板將空心(xin)坯(pi)轉至水平(ping)位(wei)置(zhi)，并將其拋到(dao)輥(gun)道上(shang)。
在(zai)每一個感應器上都設有縱向的槽(cao)，用于使用專門(men)的光學高溫(wen)計測(ce)量坯料的溫(wen)度，測(ce)量結果會(hui)被顯示在(zai)控制臺上，達(da)到(dao)指定的溫(wen)度時斷開輸入電壓。
為了改變加熱制度，輸入功率(lv)可(ke)以比(bi)額(e)定電(dian)壓(ya)減小50%。
2. 德(de)國CG6689 工頻感應加(jia)熱爐
CG6689 工(gong)頻感應加熱(re)爐的(de)特點如(ru)下(xia)：
a. 感(gan)應(ying)線圈有(you)特殊(shu)結(jie)構(gou)的(de)耐高溫混凝土套(tao)筒爐襯保護（圖8-9所(suo)示為CG6689工(gong)頻(pin)感(gan)應(ying)加熱爐感(gan)應(ying)器的(de)斷面(mian)結(jie)構(gou)）。
b. 感(gan)應(ying)線圈上設置了輻(fu)射高溫計測溫裝置，測量鋼坯(pi)的(de)表面(mian)溫度，并能實現感(gan)應(ying)爐溫度控制(zhi)的(de)自動化。
c. 設計了使鋼坯上(shang)下端溫度(du)接近一(yi)致的端頭補償(chang)裝置。
d. 線(xian)圈上設置了較靈(ling)敏的接(jie)地漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)繼電(dian)(dian)(dian)(dian)器，保證了感應(ying)爐的正常通電(dian)(dian)(dian)(dian)運行(xing)。當(dang)整個線(xian)路上有漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)或短路時，能立即(ji)切斷主電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)，防止了接(jie)地漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)或線(xian)路短路而出現的故障。
e. 控制(zhi)線路上設置了無功(gong)功(gong)率繼(ji)電器，使爐子的功(gong)率因數能自動的調(diao)節到1.0。
CG6689 工頻(pin)感(gan)(gan)應加熱(re)爐(lu)的(de)橫斷面結(jie)構(gou)：CG6689工頻(pin)感(gan)(gan)應加熱(re)爐(lu)與3150t臥式管棒(bang)型材擠壓機相匹配，可加熱(re)4種(zhong)規格的(de)坯(pi)料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應的(de)，該感(gan)(gan)應加熱(re)爐(lu)也有4個系列的(de)感(gan)(gan)應器（表(biao)8-16)。從(cong)一(yi)種(zhong)直徑的(de)坯(pi)料更換成另(ling)一(yi)種(zhong)直徑的(de)坯(pi)料時，需對(dui)爐(lu)子進(jin)行調整，而且(qie)需要更換感(gan)(gan)應器。
表(biao)8-16為CG6689工(gong)頻(pin)感應加(jia)熱(re)爐的(de)線圈系列及橫(heng)斷(duan)面結(jie)構尺寸(cun)。
圖8-10所示(shi)為10MN(1000t)立(li)式穿(chuan)（擴）機(ji)配套的(de)帶(dai)有(you)端(duan)部補償(chang)的(de)立(li)式工頻感應加熱爐的(de)電(dian)氣(qi)原理，圖8-11所示(shi)為31.5MN(3150t)臥式擠壓(ya)機(ji)配套的(de)帶(dai)有(you)端(duan)部補償(chang)的(de)立(li)式工頻感應再加熱爐的(de)電(dian)氣(qi)原理。
從(cong)圖(tu)8-10感應加熱爐的(de)供電(dian)系統圖(tu)看(kan)出，為(wei)了增強線(xian)圈(quan)兩(liang)端(duan)(duan)的(de)功(gong)率，在線(xian)圈(quan)的(de)兩(liang)端(duan)(duan)各接(jie)上可(ke)調(diao)單相(xiang)干(gan)式(shi)變(bian)壓器的(de)容量為(wei)105kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容器的(de)容量為(wei)105kV·A;而圖(tu)8-11感應再(zai)加熱爐的(de)供電(dian)系統中各接(jie)上可(ke)調(diao)單相(xiang)干(gan)式(shi)變(bian)壓器的(de)容量為(wei)75kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容器的(de)容量為(wei)75kV·A。
工頻(pin)感應加熱(re)爐和(he)再加熱(re)爐的技術參(can)數列于表8-17.
