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(shi)感(gan)(gan)應(ying)加熱爐(lu)分為(wei)放置(zhi)一個坯(pi)(pi)料的、帶有水冷封口和補償磁場的臥式(shi)感(gan)(gan)應(ying)加熱爐(lu)和可(ke)連續(xu)通過多個坯(pi)(pi)料的臥式(shi)感(gan)(gan)應(ying)加熱爐(lu)兩種。
英國的工頻(pin)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)制造公(gong)司，為大(da)量生(sheng)產(chan)碳(tan)素鋼和(he)低(di)合(he)金鋼制品的31MN(3100t)擠(ji)壓機生(sheng)產(chan)線(xian)裝(zhuang)備(bei)了2座(zuo)臥式連續(xu)通過(guo)的坯(pi)料感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)（圖8-5),年產(chan)量達(da)10萬噸／年。每(mei)組感(gan)應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)裝(zhuang)備(bei)2條平行的作業線(xian)，每(mei)條作業線(xian)上布置(zhi)3個(ge)感(gan)應(ying)(ying)器，并在每(mei)個(ge)加(jia)(jia)熱(re)(re)室內都帶有防止(zhi)坯(pi)料前(qian)端被冷卻(que)的硅合(he)金加(jia)(jia)熱(re)(re)器。
圖8-6所示(shi)為放置一個坯料、帶有專門的水(shui)冷塞子，以(yi)便(bian)補償磁場的臥式感應器。這種感應器被認為是在工頻感應加(jia)熱(re)(re)爐(lu)中，可(ke)以(yi)消除加(jia)熱(re)(re)坯料縱向不(bu)均(jun)勻成(cheng)應加(jia)熱(re)(re)爐(lu)。
美國Amerex擠壓不(bu)銹鋼管廠，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(er)、立(li)式感應(ying)加熱爐
近(jin)代(dai)擠壓車(che)間中，穿孔機(ji)前和(he)擠壓機(ji)前坯(pi)料(liao)的加(jia)熱(re)(re)和(he)再(zai)加(jia)熱(re)(re)，更多(duo)地選擇了立式(shi)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐，而(er)且普遍采用的都(dou)是工頻感(gan)(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐和(he)再(zai)加(jia)熱(re)(re)爐。立式(shi)工頻感(gan)(gan)應(ying)加(jia)熱(re)(re)爐如圖8-7所示。
但(dan)也有資料(liao)(liao)推薦，對(dui)(dui)于(yu)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)應(ying)選擇采用(yong)高頻(pin)感應(ying)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)更為(wei)(wei)合(he)理。這是因(yin)為(wei)(wei)對(dui)(dui)直徑相同(tong)的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)，隨著頻(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)增加(jia)(jia)，電熱(re)轉換時(shi)的(de)(de)熱(re)效率(lv)(lv)提(ti)高。另(ling)外，坯(pi)料(liao)(liao)經穿孔后(hou)，空心坯(pi)內表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)溫度(du)要(yao)比外表(biao)面(mian)(mian)(mian)高出50~150℃,再(zai)加(jia)(jia)上坯(pi)料(liao)(liao)運輸(shu)過程會造(zao)成(cheng)內外表(biao)面(mian)(mian)(mian)溫差(cha)(cha)加(jia)(jia)大；而(er)感應(ying)線圈(quan)通電后(hou)在(zai)坯(pi)料(liao)(liao)表(biao)面(mian)(mian)(mian)產生的(de)(de)最大感應(ying)電流引(yin)起坯(pi)料(liao)(liao)加(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)透熱(re)深度(du)值與電流的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)成(cheng)反(fan)比，即頻(pin)率(lv)(lv)越高，透熱(re)深度(du)越淺，從(cong)而(er)達到了均衡坯(pi)料(liao)(liao)內外表(biao)面(mian)(mian)(mian)溫差(cha)(cha)的(de)(de)目的(de)(de)。因(yin)此，對(dui)(dui)于(yu)穿孔后(hou)坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)采用(yong)高頻(pin)加(jia)(jia)熱(re)更為(wei)(wei)有利。
下面將介紹(shao)幾個(ge)擠壓不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)廠所配備的立式(shi)工頻感應(ying)加熱(re)爐(lu)和再加熱(re)爐(lu)。
1. 尼科波爾南方不銹鋼(gang)管廠再加(jia)熱爐
尼科波(bo)爾南方不銹鋼管廠立式感應再加(jia)熱(re)爐性能見表(biao)8-14.
尼(ni)科波爾南方(fang)不銹鋼管(guan)廠具(ju)有6座立式(shi)工(gong)頻感應再加熱爐，最大小時產量為80t/h,其也用于經預(yu)鉆孔后(hou)空(kong)心(xin)坯從室溫直接加熱到設定的擠(ji)壓溫度。
50MN(5000t)擠(ji)壓機組(zu)配置的立式再(zai)加熱爐用(yong)于碳鋼、低合金(jin)鋼和不(bu)銹鋼空心坯的再(zai)加熱，其技術特性(xing)如下：
圖8-8所示為(wei)П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有(you)立式感應器(qi)的工頻感應加熱(re)爐示意圖。
感應(ying)器(qi)和坯料(liao)之間(jian)的間(jian)隙為100mm,平時(shi)用(yong)(yong)外罩蓋上(shang)；當采用(yong)(yong)保護氣體時(shi)，能夠密封。
用(yong)改變坯料的(de)運(yun)動速度(du)或(huo)者(zhe)周期(qi)性地接通、切(qie)斷功率，來實(shi)現坯料在(zai)臥式(shi)或(huo)立式(shi)感應加熱時(shi)加熱溫度(du)的(de)調整；用(yong)速度(du)可調的(de)液壓頂(ding)鋼(gang)機實(shi)現坯料在(zai)爐(lu)內的(de)運(yun)動或(huo)定位(wei)。
對著感應器(qi)線匝線圈之間的(de)孔內(nei)安(an)裝輻射高溫計(ji)或(huo)光電高溫計(ji)來測量坯(pi)料的(de)溫度。
20MN(2000t)管型材(cai)擠壓機(ji)的擠壓生(sheng)產線上配(pei)置的臥式工(gong)頻感(gan)應加(jia)熱爐和立式工(gong)頻感(gan)應再加(jia)熱爐的技術(shu)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(li)式(shi)工頻感(gan)(gan)應再加熱爐將坯料(liao)從(cong)900℃再加熱到(dao)(dao)(dao)1250℃.空心坯沿分配輥道(dao)被(bei)送向感(gan)(gan)應器(qi)后(hou)被(bei)擋板(ban)停住(zhu)，然(ran)后(hou)被(bei)推(tui)(tui)料(liao)機(ji)推(tui)(tui)到(dao)(dao)(dao)底板(ban)上(shang)，轉到(dao)(dao)(dao)垂(chui)直位置并提升到(dao)(dao)(dao)感(gan)(gan)應器(qi)的線圈中，推(tui)(tui)料(liao)機(ji)從(cong)下(xia)部封(feng)閉感(gan)(gan)應器(qi)后(hou)接通電源。加熱后(hou)推(tui)(tui)鋼機(ji)與空心坯料(liao)一起下(xia)降，底板(ban)將空心坯轉至水平位置，并將其拋(pao)到(dao)(dao)(dao)輥道(dao)上(shang)。
在每一個感(gan)應器上都(dou)設有縱向的槽(cao)，用于使用專門的光學高(gao)溫計測量坯(pi)料的溫度(du)，測量結(jie)果會被顯(xian)示在控(kong)制臺上，達(da)到(dao)指定的溫度(du)時斷開(kai)輸(shu)入(ru)電壓。
為(wei)了改(gai)變(bian)加熱制度(du)，輸入功(gong)率可以比(bi)額定電壓減(jian)小50%。
2. 德國CG6689 工頻(pin)感(gan)應(ying)加熱爐
CG6689 工(gong)頻感應(ying)加熱爐的特點如(ru)下：
a. 感應線圈(quan)有特殊結構的耐高溫(wen)混凝土套(tao)筒(tong)爐(lu)襯保護（圖8-9所示為CG6689工頻感應加(jia)熱爐(lu)感應器(qi)的斷(duan)面結構）。
b. 感(gan)(gan)應線圈上(shang)設(she)置(zhi)了輻射高(gao)溫(wen)計(ji)測溫(wen)裝置(zhi)，測量鋼坯的表面溫(wen)度，并能實現感(gan)(gan)應爐溫(wen)度控制的自動(dong)化。
c. 設(she)計了使(shi)鋼坯上下端(duan)溫度接近一致(zhi)的端(duan)頭補償裝置(zhi)。
d. 線(xian)圈上(shang)設置了(le)較靈(ling)敏的(de)接地漏電(dian)(dian)繼(ji)電(dian)(dian)器，保證(zheng)了(le)感應爐的(de)正常通(tong)電(dian)(dian)運行。當整個(ge)線(xian)路(lu)(lu)上(shang)有(you)漏電(dian)(dian)或短路(lu)(lu)時(shi)，能立即切斷(duan)主電(dian)(dian)源，防止了(le)接地漏電(dian)(dian)或線(xian)路(lu)(lu)短路(lu)(lu)而出(chu)現的(de)故障(zhang)。
e. 控制線路上設置了無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)繼(ji)電(dian)器，使爐(lu)子的功(gong)率(lv)因數能自動的調節到1.0。
CG6689 工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱(re)爐(lu)的(de)(de)橫斷面結構：CG6689工頻(pin)感應(ying)(ying)加熱(re)爐(lu)與(yu)3150t臥式管棒型材擠壓(ya)機相(xiang)匹(pi)配，可加熱(re)4種規(gui)格(ge)的(de)(de)坯(pi)料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)，該感應(ying)(ying)加熱(re)爐(lu)也有4個系列的(de)(de)感應(ying)(ying)器(qi)（表8-16)。從一(yi)種直(zhi)徑的(de)(de)坯(pi)料更換(huan)成(cheng)另一(yi)種直(zhi)徑的(de)(de)坯(pi)料時，需對爐(lu)子進行調(diao)整，而且需要(yao)更換(huan)感應(ying)(ying)器(qi)。
表(biao)8-16為(wei)CG6689工頻感應加(jia)熱(re)爐的線圈(quan)系(xi)列及橫斷面結構尺寸。
圖(tu)8-10所示(shi)為10MN(1000t)立式穿（擴）機(ji)配(pei)套的(de)(de)帶有(you)端部補償的(de)(de)立式工頻感應(ying)加熱爐的(de)(de)電氣(qi)原理(li)，圖(tu)8-11所示(shi)為31.5MN(3150t)臥式擠壓(ya)機(ji)配(pei)套的(de)(de)帶有(you)端部補償的(de)(de)立式工頻感應(ying)再(zai)加熱爐的(de)(de)電氣(qi)原理(li)。
從圖(tu)8-10感應(ying)加熱爐(lu)的(de)(de)供(gong)電(dian)系(xi)(xi)統圖(tu)看(kan)出(chu)，為(wei)了增強(qiang)線圈兩端(duan)的(de)(de)功率，在(zai)線圈的(de)(de)兩端(duan)各(ge)接上(shang)可調(diao)單(dan)相干式變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)容量(liang)(liang)為(wei)105kV·A,可變(bian)電(dian)容器(qi)的(de)(de)容量(liang)(liang)為(wei)105kV·A;而圖(tu)8-11感應(ying)再加熱爐(lu)的(de)(de)供(gong)電(dian)系(xi)(xi)統中各(ge)接上(shang)可調(diao)單(dan)相干式變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)容量(liang)(liang)為(wei)75kV·A,可變(bian)電(dian)容器(qi)的(de)(de)容量(liang)(liang)為(wei)75kV·A。
工頻感應加(jia)熱(re)爐和(he)再加(jia)熱(re)爐的技術參數列(lie)于表8-17.
