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(yi)、臥式感應加熱爐
臥(wo)式(shi)(shi)感應加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)分為(wei)放置一(yi)個(ge)坯(pi)料(liao)的(de)、帶(dai)有水冷封口和補(bu)償磁場的(de)臥(wo)式(shi)(shi)感應加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)和可連續通(tong)過多個(ge)坯(pi)料(liao)的(de)臥(wo)式(shi)(shi)感應加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)兩種。
英國的(de)工(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐制(zhi)造(zao)公司(si)，為(wei)大(da)量(liang)生產碳素鋼和低(di)合(he)(he)金(jin)鋼制(zhi)品的(de)31MN(3100t)擠壓機(ji)生產線(xian)裝備了2座臥(wo)式連續通(tong)過的(de)坯(pi)料感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐（圖8-5),年產量(liang)達10萬噸／年。每(mei)組感應(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐裝備2條平(ping)行的(de)作(zuo)業線(xian)，每(mei)條作(zuo)業線(xian)上布(bu)置3個(ge)感應(ying)(ying)器(qi)，并在每(mei)個(ge)加(jia)(jia)熱(re)(re)室內(nei)都帶有(you)防(fang)止(zhi)坯(pi)料前端被冷卻的(de)硅合(he)(he)金(jin)加(jia)(jia)熱(re)(re)器(qi)。
圖(tu)8-6所示(shi)為放置(zhi)一個(ge)坯料、帶(dai)有專門(men)的(de)水(shui)冷塞子，以便(bian)補償磁場(chang)的(de)臥式感應(ying)(ying)器。這種感應(ying)(ying)器被(bei)認為是(shi)在工頻感應(ying)(ying)加(jia)熱爐中，可以消除加(jia)熱坯料縱(zong)向不均勻成應(ying)(ying)加(jia)熱爐。
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、立式感(gan)應加熱爐
近代擠(ji)壓車間中，穿(chuan)孔機(ji)前和(he)擠(ji)壓機(ji)前坯料(liao)的加(jia)熱(re)和(he)再加(jia)熱(re)，更多地選擇了立式(shi)感應(ying)加(jia)熱(re)爐，而且(qie)普遍采(cai)用的都(dou)是(shi)工頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐和(he)再加(jia)熱(re)爐。立式(shi)工頻感應(ying)加(jia)熱(re)爐如圖8-7所示(shi)。
但也有(you)資料(liao)(liao)推薦，對于再(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)應(ying)選擇采用高(gao)(gao)頻(pin)感應(ying)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)爐(lu)更(geng)為(wei)合理。這(zhe)是因(yin)為(wei)對直(zhi)徑相同的坯料(liao)(liao)，隨著頻(pin)率(lv)的增加(jia)(jia)，電(dian)熱(re)(re)轉換時(shi)的熱(re)(re)效率(lv)提(ti)高(gao)(gao)。另外(wai)，坯料(liao)(liao)經穿(chuan)(chuan)孔后，空心坯內(nei)表(biao)(biao)面的溫(wen)度要比外(wai)表(biao)(biao)面高(gao)(gao)出(chu)50~150℃,再(zai)加(jia)(jia)上坯料(liao)(liao)運輸過(guo)程會造成內(nei)外(wai)表(biao)(biao)面溫(wen)差加(jia)(jia)大(da)；而(er)感應(ying)線圈通(tong)電(dian)后在坯料(liao)(liao)表(biao)(biao)面產(chan)生(sheng)的最大(da)感應(ying)電(dian)流引起(qi)坯料(liao)(liao)加(jia)(jia)熱(re)(re)的透熱(re)(re)深度值與電(dian)流的頻(pin)率(lv)成反(fan)比，即(ji)頻(pin)率(lv)越(yue)(yue)高(gao)(gao)，透熱(re)(re)深度越(yue)(yue)淺，從而(er)達到了均衡坯料(liao)(liao)內(nei)外(wai)表(biao)(biao)面溫(wen)差的目的。因(yin)此，對于穿(chuan)(chuan)孔后坯料(liao)(liao)的再(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)采用高(gao)(gao)頻(pin)加(jia)(jia)熱(re)(re)更(geng)為(wei)有(you)利。
下面將介(jie)紹幾個擠壓不(bu)銹鋼管廠所配備(bei)的立式工(gong)頻感(gan)應加熱(re)爐和再(zai)加熱(re)爐。
1. 尼(ni)科(ke)波爾(er)南方不銹鋼(gang)管廠再(zai)加熱爐(lu)
尼科波爾南方不銹鋼管廠立(li)式(shi)感應再加(jia)熱(re)爐性(xing)能見表8-14.
尼科波爾南方不(bu)銹鋼管廠具有6座立式(shi)工(gong)頻感應再加熱爐，最(zui)大小時(shi)產(chan)量為80t/h,其也(ye)用于(yu)經預鉆孔后空(kong)心坯從室溫直(zhi)接加熱到(dao)設定的擠壓溫度(du)。
50MN(5000t)擠(ji)壓機組配置的立式再(zai)加熱爐用于(yu)碳鋼、低合(he)金鋼和不銹(xiu)鋼空心(xin)坯的再(zai)加熱，其技術(shu)特性如下：
圖8-8所示(shi)為(wei)П?ви ЗHджиHPиHT 制(zhi)造的(de)帶(dai)有立式感應器的(de)工頻感應加熱爐示(shi)意圖。
感應器和坯料之間的間隙為100mm,平時用外罩(zhao)蓋上；當采用保護氣體時，能夠密封。
用改變(bian)坯(pi)料(liao)的(de)(de)運動速(su)度或(huo)者(zhe)周期性地接(jie)通(tong)、切(qie)斷功率，來實現(xian)坯(pi)料(liao)在臥式或(huo)立式感應加熱(re)時加熱(re)溫度的(de)(de)調整；用速(su)度可調的(de)(de)液壓頂鋼(gang)機(ji)實現(xian)坯(pi)料(liao)在爐內(nei)的(de)(de)運動或(huo)定位。
對著感應器(qi)線(xian)匝線(xian)圈之(zhi)間的孔內安裝輻射高溫計或光電高溫計來測量(liang)坯料(liao)的溫度。
20MN(2000t)管型材擠壓(ya)機的(de)(de)擠壓(ya)生產線(xian)上配置(zhi)的(de)(de)臥(wo)式(shi)工(gong)頻感(gan)應加熱爐和立式(shi)工(gong)頻感(gan)應再加熱爐的(de)(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(bu)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(shi)工頻感(gan)(gan)應(ying)再加熱爐將坯(pi)料從900℃再加熱到(dao)(dao)1250℃.空(kong)心坯(pi)沿(yan)分配輥道被(bei)送向感(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)后(hou)被(bei)擋板(ban)(ban)停(ting)住，然后(hou)被(bei)推料機推到(dao)(dao)底(di)板(ban)(ban)上(shang)，轉(zhuan)到(dao)(dao)垂直位置(zhi)并提升到(dao)(dao)感(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)的線圈中(zhong)，推料機從下部封(feng)閉(bi)感(gan)(gan)應(ying)器(qi)(qi)后(hou)接(jie)通電源。加熱后(hou)推鋼機與空(kong)心坯(pi)料一(yi)起下降，底(di)板(ban)(ban)將空(kong)心坯(pi)轉(zhuan)至水平位置(zhi)，并將其(qi)拋到(dao)(dao)輥道上(shang)。
在每一個感應器上(shang)都設有(you)縱(zong)向(xiang)的槽，用(yong)于使用(yong)專門的光學高溫計測量坯料的溫度(du)，測量結果會被顯示在控制臺上(shang)，達到指(zhi)定的溫度(du)時斷(duan)開(kai)輸入電壓。
為了改變(bian)加熱制度，輸入功(gong)率可(ke)以比額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)減小(xiao)50%。
2. 德國CG6689 工頻感應加熱爐
CG6689 工頻感應加熱爐的特(te)點如下：
a. 感(gan)應線圈有特殊(shu)結構的(de)耐高溫混凝土套筒爐襯保護（圖8-9所(suo)示為CG6689工頻感(gan)應加熱爐感(gan)應器的(de)斷面結構）。
b. 感應線(xian)圈(quan)上(shang)設置了輻(fu)射高溫(wen)計(ji)測溫(wen)裝置，測量鋼坯的(de)表面溫(wen)度，并(bing)能實現感應爐(lu)溫(wen)度控制(zhi)的(de)自動(dong)化(hua)。
c. 設計了(le)使鋼坯上下端溫(wen)度接近(jin)一致的端頭(tou)補(bu)償(chang)裝置。
d. 線圈(quan)上(shang)設置了較靈(ling)敏的(de)(de)接地漏電(dian)繼電(dian)器(qi)，保證(zheng)了感應爐(lu)的(de)(de)正(zheng)常通(tong)電(dian)運(yun)行。當整個線路上(shang)有漏電(dian)或短路時，能(neng)立即切斷主電(dian)源，防止了接地漏電(dian)或線路短路而出現的(de)(de)故障。
e. 控(kong)制線路上設置了無功功率繼電器，使爐(lu)子的功率因數能自(zi)動的調節到1.0。
CG6689 工頻感(gan)應(ying)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)的(de)橫斷面結構：CG6689工頻感(gan)應(ying)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)與3150t臥式管棒型材擠(ji)壓機相匹配，可加熱(re)(re)4種規格(ge)的(de)坯(pi)料(liao)(liao)（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(ying)的(de)，該感(gan)應(ying)加熱(re)(re)爐(lu)(lu)也有4個系列的(de)感(gan)應(ying)器（表8-16)。從(cong)一種直徑的(de)坯(pi)料(liao)(liao)更換成另一種直徑的(de)坯(pi)料(liao)(liao)時，需(xu)對爐(lu)(lu)子進行(xing)調整，而且需(xu)要(yao)更換感(gan)應(ying)器。
表8-16為CG6689工頻感(gan)應加熱爐的線(xian)圈系(xi)列及橫斷面結構尺寸。
圖8-10所(suo)(suo)示為10MN(1000t)立(li)式穿（擴(kuo)）機配套的帶有端部補償(chang)(chang)的立(li)式工頻(pin)感(gan)應加熱爐的電氣(qi)原(yuan)理，圖8-11所(suo)(suo)示為31.5MN(3150t)臥式擠壓機配套的帶有端部補償(chang)(chang)的立(li)式工頻(pin)感(gan)應再加熱爐的電氣(qi)原(yuan)理。
從圖8-10感應(ying)加(jia)熱爐(lu)的(de)(de)(de)供電(dian)(dian)系(xi)統(tong)圖看出，為(wei)(wei)了增強線圈兩端(duan)的(de)(de)(de)功率，在(zai)線圈的(de)(de)(de)兩端(duan)各(ge)接上可(ke)(ke)調(diao)單(dan)相干式變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)105kV·A,可(ke)(ke)變(bian)(bian)電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)105kV·A;而圖8-11感應(ying)再加(jia)熱爐(lu)的(de)(de)(de)供電(dian)(dian)系(xi)統(tong)中各(ge)接上可(ke)(ke)調(diao)單(dan)相干式變(bian)(bian)壓(ya)器(qi)的(de)(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)75kV·A,可(ke)(ke)變(bian)(bian)電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)(de)容(rong)(rong)量為(wei)(wei)75kV·A。
工頻感(gan)應加(jia)熱爐和再加(jia)熱爐的技術參數列于(yu)表(biao)8-17.
