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
臥式感應加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)分為(wei)放置一(yi)個坯料的(de)、帶有水冷封口和補償磁場(chang)的(de)臥式感應加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)和可連續通過多個坯料的(de)臥式感應加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)兩(liang)種。
英(ying)國(guo)的(de)工(gong)頻感應(ying)加(jia)熱爐制造公司，為大量生產(chan)碳素鋼(gang)和低合金鋼(gang)制品的(de)31MN(3100t)擠壓機生產(chan)線裝(zhuang)備(bei)了2座臥式連續通過的(de)坯料感應(ying)加(jia)熱爐（圖8-5),年(nian)產(chan)量達10萬噸／年(nian)。每(mei)組感應(ying)加(jia)熱爐裝(zhuang)備(bei)2條(tiao)平行的(de)作(zuo)業(ye)線，每(mei)條(tiao)作(zuo)業(ye)線上(shang)布(bu)置3個(ge)感應(ying)器，并在每(mei)個(ge)加(jia)熱室內都帶有防止坯料前端被冷卻的(de)硅合金加(jia)熱器。
圖8-6所示為(wei)(wei)放(fang)置一個坯料、帶有專門的水冷塞子，以便補償磁場的臥式感應器(qi)。這種(zhong)感應器(qi)被認為(wei)(wei)是在工頻感應加熱爐中，可(ke)以消除(chu)加熱坯料縱向(xiang)不均(jun)勻成應加熱爐。
美國Amerex擠壓不銹鋼管廠(chang)，25MN(2500t)臥式擠壓機生產的產品為不銹鋼管(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(er)、立式感(gan)應加熱爐
近代擠壓車間中，穿(chuan)孔機(ji)前(qian)和擠壓機(ji)前(qian)坯(pi)料的加熱(re)(re)和再(zai)加熱(re)(re)，更多(duo)地選擇(ze)了立(li)式感應(ying)加熱(re)(re)爐，而(er)且普遍(bian)采用(yong)的都是工頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)爐和再(zai)加熱(re)(re)爐。立(li)式工頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)爐如圖8-7所(suo)示。
但也(ye)有(you)(you)資料推薦(jian)，對(dui)于(yu)再加(jia)(jia)(jia)(jia)熱爐(lu)應選(xuan)擇(ze)采(cai)用高頻(pin)(pin)感(gan)應再加(jia)(jia)(jia)(jia)熱爐(lu)更(geng)為合理。這是(shi)因(yin)為對(dui)直徑相(xiang)同的坯(pi)料，隨著頻(pin)(pin)率(lv)的增加(jia)(jia)(jia)(jia)，電(dian)(dian)熱轉換時的熱效率(lv)提高。另外(wai)，坯(pi)料經(jing)穿孔后，空心坯(pi)內(nei)表(biao)面的溫(wen)度要比外(wai)表(biao)面高出50~150℃,再加(jia)(jia)(jia)(jia)上坯(pi)料運輸過程會造(zao)成(cheng)內(nei)外(wai)表(biao)面溫(wen)差加(jia)(jia)(jia)(jia)大；而感(gan)應線圈通電(dian)(dian)后在坯(pi)料表(biao)面產(chan)生的最(zui)大感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)(liu)引起坯(pi)料加(jia)(jia)(jia)(jia)熱的透熱深度值與電(dian)(dian)流(liu)(liu)的頻(pin)(pin)率(lv)成(cheng)反(fan)比，即頻(pin)(pin)率(lv)越高，透熱深度越淺，從而達到(dao)了均(jun)衡坯(pi)料內(nei)外(wai)表(biao)面溫(wen)差的目的。因(yin)此，對(dui)于(yu)穿孔后坯(pi)料的再加(jia)(jia)(jia)(jia)熱采(cai)用高頻(pin)(pin)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱更(geng)為有(you)(you)利。
下面將介紹幾個擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)廠所配備(bei)的立式工頻感應加熱爐(lu)和再加熱爐(lu)。
1. 尼科波爾(er)南方不銹鋼管(guan)廠再(zai)加熱爐
尼科波(bo)爾(er)南方(fang)不銹鋼管廠立式感(gan)應(ying)再加熱(re)爐性能見(jian)表8-14.
尼科波爾南方不銹鋼管廠具有6座立式(shi)工(gong)頻感應再加熱(re)爐，最大小時產量為80t/h,其也用于經預(yu)鉆孔后(hou)空心(xin)坯(pi)從室(shi)溫直接加熱(re)到設(she)定的擠壓溫度(du)。
50MN(5000t)擠壓機組配置(zhi)的(de)(de)立式再加熱爐用于碳鋼、低合金鋼和不銹鋼空心坯的(de)(de)再加熱，其(qi)技術特性如下：
圖(tu)8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有(you)立式感應器(qi)的工頻(pin)感應加(jia)熱爐示意圖(tu)。
感應器和(he)坯料(liao)之間(jian)的(de)間(jian)隙為100mm,平(ping)時(shi)用外罩蓋上；當采用保護氣體時(shi)，能(neng)夠密(mi)封。
用改變坯料的(de)(de)運動速度或者周期性地(di)接通、切(qie)斷(duan)功率，來(lai)實現坯料在臥式或立式感應加(jia)熱時加(jia)熱溫度的(de)(de)調整；用速度可調的(de)(de)液壓頂(ding)鋼機實現坯料在爐內的(de)(de)運動或定(ding)位。
對著感應器(qi)線匝線圈之間的(de)孔(kong)內安裝輻射高(gao)溫計或光電高(gao)溫計來測量坯料(liao)的(de)溫度。
20MN(2000t)管型(xing)材擠壓(ya)機的(de)擠壓(ya)生產線上配(pei)置的(de)臥式(shi)(shi)工頻感應加(jia)熱爐和(he)立式(shi)(shi)工頻感應再加(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。
立式工頻感(gan)應再(zai)加(jia)熱爐(lu)將(jiang)(jiang)(jiang)坯(pi)(pi)料從900℃再(zai)加(jia)熱到(dao)1250℃.空心坯(pi)(pi)沿(yan)分配(pei)輥(gun)道被(bei)送向(xiang)感(gan)應器后(hou)(hou)被(bei)擋(dang)板停住(zhu)，然后(hou)(hou)被(bei)推料機(ji)推到(dao)底(di)板上，轉到(dao)垂直位置并提升到(dao)感(gan)應器的線圈中，推料機(ji)從下部封閉感(gan)應器后(hou)(hou)接通電源。加(jia)熱后(hou)(hou)推鋼機(ji)與空心坯(pi)(pi)料一起下降，底(di)板將(jiang)(jiang)(jiang)空心坯(pi)(pi)轉至水平(ping)位置，并將(jiang)(jiang)(jiang)其拋到(dao)輥(gun)道上。
在(zai)每(mei)一(yi)個感應(ying)器(qi)上(shang)(shang)都(dou)設有縱向的槽，用于使用專(zhuan)門的光(guang)學(xue)高溫計測量(liang)坯料的溫度，測量(liang)結果(guo)會被顯(xian)示在(zai)控(kong)制臺上(shang)(shang)，達到指定的溫度時(shi)斷(duan)開(kai)輸(shu)入電壓(ya)。
為了(le)改變(bian)加(jia)熱制度，輸(shu)入功(gong)率可以(yi)比額定(ding)電壓減小50%。
2. 德(de)國CG6689 工頻(pin)感應(ying)加熱爐
CG6689 工頻感應加熱爐(lu)的特(te)點如(ru)下(xia)：
a. 感(gan)應線圈有特殊(shu)結構的(de)耐高(gao)溫混凝(ning)土套(tao)筒爐(lu)襯保護（圖8-9所示(shi)為(wei)CG6689工頻感(gan)應加熱爐(lu)感(gan)應器的(de)斷面(mian)結構）。
b. 感應(ying)線圈(quan)上設(she)置(zhi)了輻射高溫計測(ce)溫裝置(zhi)，測(ce)量鋼坯的(de)表面溫度，并能實現感應(ying)爐溫度控制的(de)自動(dong)化。
c. 設計了使鋼坯上下端溫度接近一致的(de)端頭補償(chang)裝置。
d. 線圈(quan)上設置(zhi)了較靈(ling)敏的(de)接地漏電(dian)繼電(dian)器(qi)，保證了感(gan)應爐的(de)正常(chang)通電(dian)運行。當(dang)整個(ge)線路(lu)上有漏電(dian)或短(duan)路(lu)時，能立即(ji)切斷(duan)主電(dian)源，防止了接地漏電(dian)或線路(lu)短(duan)路(lu)而出(chu)現的(de)故障(zhang)。
e. 控(kong)制(zhi)線路上設(she)置了無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)繼電器(qi)，使爐(lu)子(zi)的功(gong)(gong)率(lv)因數能自動的調節到1.0。
CG6689 工頻(pin)感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱爐的(de)橫斷面(mian)結構：CG6689工頻(pin)感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱爐與3150t臥式(shi)管棒(bang)型材擠壓機(ji)相匹配，可加(jia)(jia)熱4種規格(ge)的(de)坯料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)的(de)，該感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱爐也有(you)4個系列的(de)感(gan)應(ying)器(qi)（表8-16)。從一種直(zhi)徑的(de)坯料更換(huan)成另(ling)一種直(zhi)徑的(de)坯料時，需(xu)對爐子進行調(diao)整，而且需(xu)要更換(huan)感(gan)應(ying)器(qi)。
表8-16為CG6689工頻(pin)感應加熱爐的線(xian)圈(quan)系(xi)列(lie)及(ji)橫斷面(mian)結構(gou)尺寸。
圖8-10所示(shi)(shi)為(wei)10MN(1000t)立(li)式穿（擴(kuo)）機配(pei)套的(de)帶(dai)有(you)端(duan)部(bu)補償(chang)的(de)立(li)式工頻感應加(jia)熱爐的(de)電氣原理，圖8-11所示(shi)(shi)為(wei)31.5MN(3150t)臥式擠壓機配(pei)套的(de)帶(dai)有(you)端(duan)部(bu)補償(chang)的(de)立(li)式工頻感應再加(jia)熱爐的(de)電氣原理。
從圖(tu)8-10感應(ying)加(jia)熱爐的(de)(de)供電(dian)系統圖(tu)看出，為(wei)了增(zeng)強線圈兩端(duan)的(de)(de)功率，在線圈的(de)(de)兩端(duan)各接上可(ke)調(diao)單相干式變(bian)壓器的(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)105kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)(rong)器的(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)105kV·A;而(er)圖(tu)8-11感應(ying)再加(jia)熱爐的(de)(de)供電(dian)系統中各接上可(ke)調(diao)單相干式變(bian)壓器的(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)75kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)(rong)器的(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)75kV·A。
工頻感應加(jia)(jia)熱(re)爐和再加(jia)(jia)熱(re)爐的(de)技術參數列(lie)于表(biao)8-17.
