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、臥式感應加熱爐
臥式感(gan)應加(jia)熱(re)爐分為放置一個坯(pi)料(liao)的(de)、帶(dai)有水冷封口(kou)和補償磁場的(de)臥式感(gan)應加(jia)熱(re)爐和可連續通過多(duo)個坯(pi)料(liao)的(de)臥式感(gan)應加(jia)熱(re)爐兩(liang)種。
英國的工頻感應(ying)加熱(re)爐制(zhi)造公司，為大(da)量生產(chan)碳素鋼(gang)和低合金鋼(gang)制(zhi)品的31MN(3100t)擠壓機生產(chan)線(xian)(xian)裝備(bei)了2座臥式連(lian)續通(tong)過的坯料感應(ying)加熱(re)爐（圖8-5),年產(chan)量達10萬噸／年。每(mei)(mei)組感應(ying)加熱(re)爐裝備(bei)2條平(ping)行(xing)的作(zuo)業線(xian)(xian)，每(mei)(mei)條作(zuo)業線(xian)(xian)上布置3個感應(ying)器，并在每(mei)(mei)個加熱(re)室內都帶有防(fang)止坯料前端(duan)被冷卻的硅合金加熱(re)器。
圖8-6所示為放(fang)置一個坯料(liao)、帶有專門的水冷塞子，以便(bian)補償磁場的臥式(shi)感應(ying)器(qi)。這種感應(ying)器(qi)被(bei)認(ren)為是在工頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐(lu)中，可以消除加(jia)熱(re)坯料(liao)縱向不均(jun)勻成應(ying)加(jia)熱(re)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(bu)銹鋼(gang)管(guan)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、立式感應加熱(re)爐(lu)
近(jin)代擠壓車(che)間中，穿孔(kong)機前(qian)和(he)(he)擠壓機前(qian)坯(pi)料的(de)加(jia)熱(re)和(he)(he)再(zai)加(jia)熱(re)，更(geng)多(duo)地選擇了(le)立(li)式(shi)感(gan)應加(jia)熱(re)爐(lu)，而且普遍采用的(de)都是工頻感(gan)應加(jia)熱(re)爐(lu)和(he)(he)再(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)。立(li)式(shi)工頻感(gan)應加(jia)熱(re)爐(lu)如圖8-7所示。
但也有資料推薦，對(dui)于(yu)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)應(ying)選擇采用高頻(pin)(pin)感(gan)(gan)應(ying)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)更為合理。這是因為對(dui)直(zhi)徑(jing)相同的(de)坯(pi)(pi)料，隨著(zhu)頻(pin)(pin)率(lv)的(de)增加(jia)(jia)，電(dian)熱(re)轉換時的(de)熱(re)效率(lv)提高。另外(wai)，坯(pi)(pi)料經穿孔后(hou)，空心(xin)坯(pi)(pi)內表(biao)面的(de)溫(wen)度要比(bi)(bi)外(wai)表(biao)面高出50~150℃,再(zai)加(jia)(jia)上坯(pi)(pi)料運輸(shu)過程會造(zao)成內外(wai)表(biao)面溫(wen)差(cha)加(jia)(jia)大；而(er)感(gan)(gan)應(ying)線圈通電(dian)后(hou)在坯(pi)(pi)料表(biao)面產生的(de)最大感(gan)(gan)應(ying)電(dian)流引起坯(pi)(pi)料加(jia)(jia)熱(re)的(de)透(tou)熱(re)深度值與電(dian)流的(de)頻(pin)(pin)率(lv)成反比(bi)(bi)，即頻(pin)(pin)率(lv)越高，透(tou)熱(re)深度越淺，從而(er)達到(dao)了(le)均衡(heng)坯(pi)(pi)料內外(wai)表(biao)面溫(wen)差(cha)的(de)目的(de)。因此，對(dui)于(yu)穿孔后(hou)坯(pi)(pi)料的(de)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)采用高頻(pin)(pin)加(jia)(jia)熱(re)更為有利(li)。
下面(mian)將介(jie)紹幾個擠(ji)壓不(bu)銹鋼管廠所配備的(de)立(li)式工頻(pin)感應(ying)加(jia)熱爐(lu)和再加(jia)熱爐(lu)。
1. 尼科波爾(er)南方不銹鋼(gang)管廠(chang)再加熱爐(lu)
尼科波爾南方不銹鋼管廠立(li)式感應再加熱爐性能(neng)見(jian)表8-14.
尼科波爾南方不銹鋼管(guan)廠具有6座立式工頻感應再加熱(re)爐(lu)，最大(da)小(xiao)時產量為(wei)80t/h,其也用(yong)于經(jing)預鉆孔(kong)后空心坯從室(shi)溫(wen)直(zhi)接加熱(re)到設(she)定的擠壓溫(wen)度。
50MN(5000t)擠壓機組(zu)配置(zhi)的(de)立式再(zai)加熱(re)爐用于碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)和不(bu)銹鋼(gang)空(kong)心坯的(de)再(zai)加熱(re)，其技術(shu)特性如下：
圖8-8所示(shi)為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有立式(shi)感應器的工頻感應加熱爐示(shi)意圖。
感(gan)應器和坯料之(zhi)間的(de)間隙為100mm,平時(shi)用(yong)外罩蓋上；當采用(yong)保(bao)護氣體(ti)時(shi)，能夠密封。
用改變(bian)坯(pi)料(liao)的運(yun)動速度或(huo)者周期性地接通、切斷功率，來實(shi)現坯(pi)料(liao)在(zai)臥式或(huo)立式感應加(jia)熱時加(jia)熱溫度的調整；用速度可調的液(ye)壓(ya)頂(ding)鋼機實(shi)現坯(pi)料(liao)在(zai)爐內的運(yun)動或(huo)定位。
對著(zhu)感應器(qi)線(xian)匝線(xian)圈之(zhi)間的(de)孔(kong)內(nei)安裝輻射高溫(wen)計或光電高溫(wen)計來測量坯料的(de)溫(wen)度。
20MN(2000t)管型材擠(ji)壓(ya)機的(de)擠(ji)壓(ya)生產線上配置的(de)臥式工頻(pin)(pin)感應(ying)加(jia)熱(re)爐和(he)立式工頻(pin)(pin)感應(ying)再(zai)加(jia)熱(re)爐的(de)技術特(te)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。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)感應再加(jia)(jia)熱(re)爐將(jiang)坯(pi)料(liao)從900℃再加(jia)(jia)熱(re)到(dao)1250℃.空心(xin)(xin)坯(pi)沿分配輥道被送向感應器后(hou)(hou)被擋板停住(zhu)，然后(hou)(hou)被推料(liao)機推到(dao)底板上，轉到(dao)垂(chui)直位置(zhi)(zhi)并提升到(dao)感應器的線(xian)圈中，推料(liao)機從下部(bu)封閉感應器后(hou)(hou)接通(tong)電源。加(jia)(jia)熱(re)后(hou)(hou)推鋼機與空心(xin)(xin)坯(pi)料(liao)一起下降，底板將(jiang)空心(xin)(xin)坯(pi)轉至水平位置(zhi)(zhi)，并將(jiang)其拋到(dao)輥道上。
在每(mei)一個感應器上(shang)都設有縱(zong)向的(de)槽，用(yong)于使用(yong)專門的(de)光學(xue)高(gao)溫計測(ce)(ce)量坯料的(de)溫度，測(ce)(ce)量結果(guo)會(hui)被顯示在控制臺(tai)上(shang)，達到指定(ding)的(de)溫度時(shi)斷開輸入(ru)電(dian)壓。
為了改變加熱制度，輸入功率可以比額定電壓(ya)減(jian)小50%。
2. 德國CG6689 工(gong)頻感(gan)應加熱爐
CG6689 工頻(pin)感應(ying)加(jia)熱爐的特點如下：
a. 感(gan)應線圈有特殊結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)耐高(gao)溫混凝土套筒爐(lu)襯保(bao)護（圖8-9所示為CG6689工頻感(gan)應加熱爐(lu)感(gan)應器的(de)斷面結(jie)(jie)構(gou)(gou)）。
b. 感應線圈(quan)上設置(zhi)了(le)輻(fu)射高溫計測溫裝置(zhi)，測量(liang)鋼坯的表面(mian)溫度(du)，并能(neng)實現感應爐溫度(du)控制(zhi)的自動(dong)化。
c. 設計了使鋼坯上下端(duan)(duan)溫度(du)接(jie)近一致的端(duan)(duan)頭補償裝(zhuang)置。
d. 線(xian)圈(quan)上設(she)置了較靈(ling)敏(min)的(de)接(jie)(jie)地(di)漏電(dian)(dian)繼電(dian)(dian)器，保(bao)證(zheng)了感應爐的(de)正常通電(dian)(dian)運行。當整(zheng)個線(xian)路(lu)(lu)上有漏電(dian)(dian)或(huo)短路(lu)(lu)時，能立(li)即切(qie)斷主電(dian)(dian)源，防止了接(jie)(jie)地(di)漏電(dian)(dian)或(huo)線(xian)路(lu)(lu)短路(lu)(lu)而出現的(de)故障。
e. 控(kong)制線(xian)路上設(she)置了無功功率繼(ji)電器，使爐子的功率因數能自動的調節到(dao)1.0。
CG6689 工(gong)頻感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱爐(lu)的(de)橫斷(duan)面結構：CG6689工(gong)頻感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱爐(lu)與(yu)3150t臥式管棒型(xing)材擠壓機相匹配，可加(jia)(jia)熱4種規格的(de)坯(pi)料(liao)(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)(ying)的(de)，該感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱爐(lu)也有4個系(xi)列的(de)感(gan)應(ying)(ying)器(qi)（表8-16)。從(cong)一(yi)種直徑的(de)坯(pi)料(liao)(liao)更換成另一(yi)種直徑的(de)坯(pi)料(liao)(liao)時，需(xu)對(dui)爐(lu)子進行(xing)調整，而(er)且(qie)需(xu)要更換感(gan)應(ying)(ying)器(qi)。
表8-16為CG6689工頻感應加熱(re)爐的線(xian)圈(quan)系列及橫斷(duan)面(mian)結構尺(chi)寸。
圖(tu)8-10所示(shi)為(wei)10MN(1000t)立式(shi)穿（擴）機配套的(de)帶有端(duan)部(bu)補(bu)償的(de)立式(shi)工頻感應加熱(re)爐的(de)電氣原理(li)，圖(tu)8-11所示(shi)為(wei)31.5MN(3150t)臥式(shi)擠壓機配套的(de)帶有端(duan)部(bu)補(bu)償的(de)立式(shi)工頻感應再(zai)加熱(re)爐的(de)電氣原理(li)。
從(cong)圖8-10感(gan)應(ying)加熱爐的(de)供(gong)電(dian)系統圖看(kan)出，為(wei)了增強線圈兩端的(de)功率，在(zai)線圈的(de)兩端各(ge)接(jie)(jie)上可調(diao)單(dan)相干式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)(liang)為(wei)105kV·A,可變(bian)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)(liang)為(wei)105kV·A;而(er)圖8-11感(gan)應(ying)再加熱爐的(de)供(gong)電(dian)系統中各(ge)接(jie)(jie)上可調(diao)單(dan)相干式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)(liang)為(wei)75kV·A,可變(bian)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)(liang)為(wei)75kV·A。
工頻感應加(jia)熱爐(lu)和再(zai)加(jia)熱爐(lu)的技術(shu)參數列于表(biao)8-17.
