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(jia)熱(re)爐
臥(wo)式感應加熱爐(lu)分為放置一個(ge)坯料的、帶(dai)有(you)水冷封口和(he)補償磁場的臥(wo)式感應加熱爐(lu)和(he)可連續通過多(duo)個(ge)坯料的臥(wo)式感應加熱爐(lu)兩種。
英國(guo)的工頻感(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)爐(lu)制造公(gong)司，為大量生產碳素鋼和低合(he)金鋼制品的31MN(3100t)擠壓機生產線(xian)裝(zhuang)備了2座臥式連續(xu)通過的坯(pi)料感(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)爐(lu)（圖8-5),年產量達10萬噸／年。每組感(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)爐(lu)裝(zhuang)備2條平行的作業線(xian)，每條作業線(xian)上(shang)布置3個感(gan)應(ying)器，并在每個加(jia)(jia)(jia)熱(re)室(shi)內都帶(dai)有防止坯(pi)料前端被冷卻(que)的硅(gui)合(he)金加(jia)(jia)(jia)熱(re)器。
圖8-6所示(shi)為(wei)放置一個坯(pi)料、帶有專門的(de)水(shui)冷塞子，以(yi)便補償磁場的(de)臥式(shi)感應器(qi)(qi)。這種(zhong)感應器(qi)(qi)被(bei)認為(wei)是在工頻感應加熱(re)(re)爐中，可以(yi)消(xiao)除加熱(re)(re)坯(pi)料縱向不均勻成應加熱(re)(re)爐。
美國Amerex擠壓不銹鋼管廠，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、立式(shi)感(gan)應加(jia)熱爐
近代擠(ji)(ji)壓車間中，穿孔機前(qian)和(he)(he)擠(ji)(ji)壓機前(qian)坯料的加(jia)(jia)熱(re)和(he)(he)再加(jia)(jia)熱(re)，更(geng)多地(di)選擇了立式(shi)感應加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)，而且普遍采用的都是工頻(pin)感應加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)和(he)(he)再加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)。立式(shi)工頻(pin)感應加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)(lu)如圖8-7所示。
但也有資料(liao)推薦，對于再(zai)加(jia)熱(re)爐應(ying)選擇采用高(gao)(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)再(zai)加(jia)熱(re)爐更(geng)為合理。這是因(yin)為對直徑相同(tong)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)，隨(sui)著頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)，電(dian)熱(re)轉換時的(de)(de)(de)(de)熱(re)效率(lv)提高(gao)(gao)。另外(wai)(wai)，坯(pi)(pi)(pi)料(liao)經(jing)穿(chuan)(chuan)孔后，空心坯(pi)(pi)(pi)內(nei)(nei)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)要比(bi)外(wai)(wai)表面(mian)高(gao)(gao)出50~150℃,再(zai)加(jia)上坯(pi)(pi)(pi)料(liao)運輸過程會造成(cheng)內(nei)(nei)外(wai)(wai)表面(mian)溫(wen)差加(jia)大；而感(gan)應(ying)線(xian)圈通電(dian)后在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)表面(mian)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)最大感(gan)應(ying)電(dian)流(liu)(liu)引起坯(pi)(pi)(pi)料(liao)加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)透熱(re)深度(du)值與電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)成(cheng)反比(bi)，即頻(pin)率(lv)越高(gao)(gao)，透熱(re)深度(du)越淺，從而達(da)到了均衡坯(pi)(pi)(pi)料(liao)內(nei)(nei)外(wai)(wai)表面(mian)溫(wen)差的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。因(yin)此，對于穿(chuan)(chuan)孔后坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)再(zai)加(jia)熱(re)采用高(gao)(gao)頻(pin)加(jia)熱(re)更(geng)為有利。
下面將介(jie)紹幾個擠壓不銹(xiu)鋼管廠所配備(bei)的立式工頻感(gan)應加熱爐和再加熱爐。
1. 尼科波爾南方不銹鋼管廠再(zai)加熱爐
尼科波爾南方(fang)不(bu)銹鋼管廠立式感應再加熱爐性(xing)能(neng)見表8-14.
尼科波(bo)爾南方(fang)不銹(xiu)鋼(gang)管廠具有(you)6座(zuo)立式(shi)工(gong)頻感應(ying)再加熱(re)爐，最大(da)小時產(chan)量為80t/h,其也用于經預鉆孔后空心(xin)坯從(cong)室溫(wen)直(zhi)接加熱(re)到設(she)定(ding)的擠壓(ya)溫(wen)度。
50MN(5000t)擠壓機組(zu)配(pei)置(zhi)的立式再加熱爐用于碳鋼(gang)、低合金鋼(gang)和不銹鋼(gang)空心(xin)坯的再加熱，其技(ji)術特(te)性如下(xia)：
圖8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有(you)立式感應器的工頻感應加熱爐示意圖。
感應器和坯料之間的間隙為100mm,平時(shi)用外罩蓋(gai)上；當采用保護氣(qi)體時(shi)，能夠(gou)密封。
用改變坯(pi)料的(de)運動速度或(huo)(huo)者(zhe)周期(qi)性(xing)地接通、切斷(duan)功率，來(lai)實現(xian)坯(pi)料在(zai)臥式(shi)或(huo)(huo)立式(shi)感應加(jia)熱時加(jia)熱溫度的(de)調整；用速度可(ke)調的(de)液壓頂(ding)鋼機實現(xian)坯(pi)料在(zai)爐(lu)內的(de)運動或(huo)(huo)定位。
對(dui)著(zhu)感應器(qi)線匝線圈之間的(de)孔內(nei)安裝輻(fu)射高(gao)(gao)溫計或(huo)光(guang)電高(gao)(gao)溫計來測(ce)量坯料的(de)溫度(du)。
20MN(2000t)管(guan)型材擠壓機的(de)擠壓生(sheng)產線上(shang)配置的(de)臥式工頻感應(ying)加熱爐和立式工頻感應(ying)再加熱爐的(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。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。
立式工頻感應再加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)爐將(jiang)(jiang)坯(pi)(pi)(pi)料從900℃再加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)到1250℃.空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)沿(yan)分配輥道被送向感應器(qi)后被擋板(ban)停(ting)住(zhu)，然(ran)后被推料機推到底(di)板(ban)上(shang)，轉(zhuan)到垂直位置(zhi)并提(ti)升到感應器(qi)的線圈中，推料機從下(xia)部(bu)封閉(bi)感應器(qi)后接通電源(yuan)。加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)后推鋼機與(yu)空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)料一起下(xia)降，底(di)板(ban)將(jiang)(jiang)空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)轉(zhuan)至水平位置(zhi)，并將(jiang)(jiang)其拋到輥道上(shang)。
在每一個感應器上都設有縱(zong)向的槽，用(yong)于(yu)使用(yong)專門的光學高溫(wen)計測量(liang)坯料的溫(wen)度，測量(liang)結果會被顯示在控制(zhi)臺上，達到指定(ding)的溫(wen)度時(shi)斷開輸入電壓。
為了改(gai)變加熱(re)制(zhi)度，輸入功率(lv)可以比額定(ding)電(dian)壓(ya)減(jian)小(xiao)50%。
2. 德國CG6689 工頻感(gan)應加熱爐
CG6689 工頻感應加熱(re)爐的特點如下：
a. 感應線圈有(you)特殊結構(gou)的耐高溫混凝土套筒爐襯保(bao)護（圖8-9所示為CG6689工頻感應加熱爐感應器(qi)的斷(duan)面(mian)結構(gou)）。
b. 感應線圈上設置(zhi)了輻射(she)高溫(wen)計測(ce)溫(wen)裝置(zhi)，測(ce)量(liang)鋼坯的表面溫(wen)度，并能實(shi)現感應爐溫(wen)度控制的自動(dong)化。
c. 設計(ji)了使鋼坯上(shang)下端(duan)(duan)溫度接近一致的(de)端(duan)(duan)頭(tou)補償裝置。
d. 線(xian)(xian)圈上(shang)設(she)置了較靈敏的(de)接(jie)地(di)漏電繼電器，保證(zheng)了感(gan)應爐的(de)正常通電運行(xing)。當(dang)整個線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)上(shang)有漏電或(huo)短(duan)路(lu)(lu)(lu)時，能立即切(qie)斷主電源，防止了接(jie)地(di)漏電或(huo)線(xian)(xian)路(lu)(lu)(lu)短(duan)路(lu)(lu)(lu)而出現的(de)故障(zhang)。
e. 控制線(xian)路(lu)上設置(zhi)了(le)無(wu)功(gong)功(gong)率繼電器，使爐子(zi)的(de)功(gong)率因數能自(zi)動的(de)調節(jie)到1.0。
CG6689 工頻感(gan)應(ying)加熱(re)(re)爐的(de)(de)橫斷面結(jie)構：CG6689工頻感(gan)應(ying)加熱(re)(re)爐與3150t臥式管棒型材擠壓機相匹(pi)配(pei)，可加熱(re)(re)4種(zhong)規格的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)的(de)(de)，該感(gan)應(ying)加熱(re)(re)爐也有4個系列的(de)(de)感(gan)應(ying)器(qi)（表(biao)8-16)。從一種(zhong)直徑的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)更換(huan)成另一種(zhong)直徑的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)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工頻感應加熱爐(lu)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(shi)穿（擴）機配套的(de)(de)帶有端部(bu)補償的(de)(de)立式(shi)工頻感應加熱爐的(de)(de)電氣原理(li)，圖(tu)8-11所示(shi)為31.5MN(3150t)臥式(shi)擠壓機配套的(de)(de)帶有端部(bu)補償的(de)(de)立式(shi)工頻感應再加熱爐的(de)(de)電氣原理(li)。
從(cong)圖(tu)8-10感應(ying)加熱爐的(de)供(gong)電(dian)系(xi)(xi)統圖(tu)看出，為(wei)(wei)(wei)了增強線圈兩端的(de)功率，在線圈的(de)兩端各接(jie)上可(ke)調(diao)單相(xiang)干式變(bian)壓(ya)器的(de)容量(liang)為(wei)(wei)(wei)105kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容器的(de)容量(liang)為(wei)(wei)(wei)105kV·A;而圖(tu)8-11感應(ying)再加熱爐的(de)供(gong)電(dian)系(xi)(xi)統中各接(jie)上可(ke)調(diao)單相(xiang)干式變(bian)壓(ya)器的(de)容量(liang)為(wei)(wei)(wei)75kV·A,可(ke)變(bian)電(dian)容器的(de)容量(liang)為(wei)(wei)(wei)75kV·A。
工頻感應加熱爐(lu)和再(zai)加熱爐(lu)的技術參(can)數(shu)列于表8-17.
