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(lu)
臥(wo)式(shi)感(gan)(gan)應加熱(re)爐分為放置一個(ge)坯(pi)料(liao)的(de)、帶有水冷封口和補償磁場的(de)臥(wo)式(shi)感(gan)(gan)應加熱(re)爐和可連續(xu)通過多個(ge)坯(pi)料(liao)的(de)臥(wo)式(shi)感(gan)(gan)應加熱(re)爐兩(liang)種。
英國的工(gong)頻感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐制(zhi)造公司，為大量(liang)生產碳(tan)素鋼和低合(he)金鋼制(zhi)品(pin)的31MN(3100t)擠壓(ya)機生產線(xian)裝(zhuang)備了2座臥式(shi)連(lian)續通過的坯料感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐（圖8-5),年(nian)產量(liang)達10萬噸／年(nian)。每組感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)爐裝(zhuang)備2條平行的作業線(xian)，每條作業線(xian)上布(bu)置3個(ge)感(gan)應(ying)器(qi)，并在(zai)每個(ge)加(jia)熱(re)室內(nei)都帶有防止坯料前(qian)端被冷卻的硅合(he)金加(jia)熱(re)器(qi)。
圖8-6所示為放置一個坯料、帶有專門的(de)水冷塞子，以便補償(chang)磁場的(de)臥式感應(ying)器。這種感應(ying)器被認為是在(zai)工頻感應(ying)加熱爐(lu)(lu)中，可(ke)以消(xiao)除加熱坯料縱向不(bu)均(jun)勻(yun)成(cheng)應(ying)加熱爐(lu)(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(shi)感應加(jia)熱(re)爐
近代擠(ji)壓車間中，穿孔機(ji)前(qian)和擠(ji)壓機(ji)前(qian)坯料的(de)(de)加熱(re)和再(zai)加熱(re)，更多地選(xuan)擇了立式(shi)(shi)感應(ying)加熱(re)爐，而且(qie)普遍采用的(de)(de)都是(shi)工頻感應(ying)加熱(re)爐和再(zai)加熱(re)爐。立式(shi)(shi)工頻感應(ying)加熱(re)爐如圖8-7所示。
但也有(you)資料(liao)(liao)推薦，對(dui)于再(zai)(zai)加熱(re)(re)爐應(ying)選擇采用高(gao)(gao)(gao)頻(pin)(pin)感應(ying)再(zai)(zai)加熱(re)(re)爐更為合理。這是(shi)因為對(dui)直(zhi)徑相同的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)，隨著頻(pin)(pin)率的(de)(de)(de)增加，電熱(re)(re)轉換時的(de)(de)(de)熱(re)(re)效率提高(gao)(gao)(gao)。另外(wai)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)經穿孔(kong)后，空心坯(pi)(pi)內表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)溫度(du)要(yao)比外(wai)表(biao)面(mian)(mian)高(gao)(gao)(gao)出50~150℃,再(zai)(zai)加上(shang)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)運輸過(guo)程(cheng)會造成內外(wai)表(biao)面(mian)(mian)溫差加大(da)；而(er)感應(ying)線圈通(tong)電后在(zai)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)表(biao)面(mian)(mian)產生的(de)(de)(de)最大(da)感應(ying)電流引起(qi)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)加熱(re)(re)的(de)(de)(de)透熱(re)(re)深度(du)值與電流的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率成反比，即頻(pin)(pin)率越高(gao)(gao)(gao)，透熱(re)(re)深度(du)越淺，從而(er)達到了均衡坯(pi)(pi)料(liao)(liao)內外(wai)表(biao)面(mian)(mian)溫差的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。因此，對(dui)于穿孔(kong)后坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)再(zai)(zai)加熱(re)(re)采用高(gao)(gao)(gao)頻(pin)(pin)加熱(re)(re)更為有(you)利。
下面將介紹幾個擠壓不銹鋼管廠所配備的立式工頻感應(ying)加熱(re)爐和再加熱(re)爐。
1. 尼(ni)科波爾南方(fang)不銹鋼(gang)管廠(chang)再加熱爐
尼科(ke)波爾南方不銹(xiu)鋼管廠立式感(gan)應再加熱爐(lu)性能見表8-14.
尼科波爾南方不銹(xiu)鋼管廠具有(you)6座立式工頻感應再加熱(re)爐，最大小時產量為80t/h,其也(ye)用于經預(yu)鉆(zhan)孔(kong)后(hou)空心坯從室溫直接加熱(re)到(dao)設定(ding)的擠壓溫度。
50MN(5000t)擠壓機組(zu)配(pei)置的立式再加熱爐用于碳鋼(gang)(gang)、低合(he)金鋼(gang)(gang)和不銹鋼(gang)(gang)空心坯的再加熱，其技術特性如下：
圖8-8所(suo)示(shi)為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的(de)帶有立式感應(ying)器(qi)的(de)工頻感應(ying)加熱爐示(shi)意圖。
感應器和坯料之間的間隙為100mm,平時(shi)用外罩蓋上；當采用保護氣體(ti)時(shi)，能(neng)夠密封(feng)。
用改變坯料的運動(dong)速(su)度(du)或(huo)(huo)者周期性地接通、切斷功率，來(lai)實(shi)現坯料在(zai)臥(wo)式(shi)或(huo)(huo)立式(shi)感(gan)應加(jia)熱時加(jia)熱溫(wen)度(du)的調整；用速(su)度(du)可調的液壓頂鋼機(ji)實(shi)現坯料在(zai)爐內的運動(dong)或(huo)(huo)定位。
對著感應器線匝線圈之間的孔(kong)內安裝輻射(she)高溫(wen)計(ji)或(huo)光電高溫(wen)計(ji)來(lai)測量坯料的溫(wen)度。
20MN(2000t)管(guan)型材擠壓機的擠壓生產(chan)線上(shang)配置的臥式工頻(pin)感應加熱爐和(he)立式工頻(pin)感應再(zai)加熱爐的技術特性列于表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。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)應再加(jia)熱爐(lu)將(jiang)坯(pi)(pi)料(liao)從(cong)900℃再加(jia)熱到(dao)1250℃.空心坯(pi)(pi)沿分配輥道(dao)被(bei)送向感(gan)應器(qi)后被(bei)擋板(ban)停(ting)住，然后被(bei)推料(liao)機推到(dao)底板(ban)上(shang)，轉到(dao)垂直位置并(bing)提升到(dao)感(gan)應器(qi)的線(xian)圈中，推料(liao)機從(cong)下部(bu)封(feng)閉感(gan)應器(qi)后接通電源。加(jia)熱后推鋼機與空心坯(pi)(pi)料(liao)一起下降，底板(ban)將(jiang)空心坯(pi)(pi)轉至水平位置，并(bing)將(jiang)其拋(pao)到(dao)輥道(dao)上(shang)。
在(zai)每一個感(gan)應器上都設有縱向(xiang)的槽(cao)，用(yong)于使用(yong)專門的光學高溫計(ji)測量坯(pi)料(liao)的溫度，測量結果會被顯示在(zai)控(kong)制臺上，達到(dao)指定(ding)的溫度時斷(duan)開輸(shu)入電壓。
為了(le)改(gai)變加熱制度(du)，輸(shu)入功率(lv)可以比額定電(dian)壓(ya)減小50%。
2. 德國CG6689 工頻(pin)感應加熱(re)爐
CG6689 工頻感應(ying)加(jia)熱爐(lu)的特點(dian)如下：
a. 感(gan)應(ying)線圈有特(te)殊結構的(de)耐高溫混凝土套筒爐襯保(bao)護（圖(tu)8-9所示(shi)為CG6689工頻感(gan)應(ying)加(jia)熱爐感(gan)應(ying)器的(de)斷面結構）。
b. 感(gan)(gan)應(ying)線圈(quan)上設置(zhi)了(le)輻射高溫計測溫裝置(zhi)，測量鋼坯的表面溫度(du)，并能實現(xian)感(gan)(gan)應(ying)爐(lu)溫度(du)控(kong)制的自(zi)動化(hua)。
c. 設計了使鋼坯上(shang)下(xia)端溫(wen)度接近一(yi)致的(de)端頭補償裝置。
d. 線圈上設置(zhi)了(le)較靈敏的(de)(de)接地漏(lou)電(dian)(dian)繼電(dian)(dian)器，保證了(le)感應(ying)爐的(de)(de)正常(chang)通電(dian)(dian)運行(xing)。當整個線路(lu)(lu)上有漏(lou)電(dian)(dian)或(huo)短路(lu)(lu)時，能立(li)即(ji)切斷(duan)主電(dian)(dian)源，防(fang)止(zhi)了(le)接地漏(lou)電(dian)(dian)或(huo)線路(lu)(lu)短路(lu)(lu)而出現的(de)(de)故障。
e. 控制線(xian)路(lu)上設置了無功(gong)(gong)功(gong)(gong)率繼電器，使爐(lu)子的功(gong)(gong)率因數能自動(dong)的調(diao)節到1.0。
CG6689 工(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)的(de)橫斷面結構：CG6689工(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)與3150t臥(wo)式管棒型材擠(ji)壓機相(xiang)(xiang)匹配，可加(jia)熱(re)(re)4種規格的(de)坯(pi)料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)的(de)，該感應(ying)(ying)加(jia)熱(re)(re)爐(lu)也有4個系列的(de)感應(ying)(ying)器（表8-16)。從一種直徑的(de)坯(pi)料更換成另一種直徑的(de)坯(pi)料時，需對(dui)爐(lu)子進行調整，而且需要更換感應(ying)(ying)器。
表(biao)8-16為CG6689工頻感應(ying)加熱(re)爐的線圈系列及橫(heng)斷面結構尺寸。
圖8-10所示(shi)為10MN(1000t)立(li)式(shi)穿（擴）機(ji)配套的(de)(de)帶(dai)有端部補償(chang)的(de)(de)立(li)式(shi)工(gong)頻感(gan)應(ying)加熱爐的(de)(de)電氣原理(li)(li)，圖8-11所示(shi)為31.5MN(3150t)臥式(shi)擠(ji)壓(ya)機(ji)配套的(de)(de)帶(dai)有端部補償(chang)的(de)(de)立(li)式(shi)工(gong)頻感(gan)應(ying)再加熱爐的(de)(de)電氣原理(li)(li)。
從圖(tu)8-10感應加熱(re)爐(lu)的(de)(de)供電(dian)系(xi)統圖(tu)看出(chu)，為了(le)增(zeng)強(qiang)線圈兩(liang)端(duan)(duan)的(de)(de)功(gong)率(lv)，在(zai)線圈的(de)(de)兩(liang)端(duan)(duan)各接上可(ke)(ke)調(diao)單相(xiang)干式(shi)變(bian)壓器(qi)的(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)為105kV·A,可(ke)(ke)變(bian)電(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)為105kV·A;而圖(tu)8-11感應再加熱(re)爐(lu)的(de)(de)供電(dian)系(xi)統中各接上可(ke)(ke)調(diao)單相(xiang)干式(shi)變(bian)壓器(qi)的(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)為75kV·A,可(ke)(ke)變(bian)電(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)容(rong)(rong)量(liang)為75kV·A。
工頻感應加(jia)熱爐(lu)和再加(jia)熱爐(lu)的技術(shu)參數(shu)列于表8-17.
