用于擠壓坯料感應(yīng)加熱的加熱爐和再加熱爐有立式和臥式之分。一般認(rèn)為，當(dāng)擠壓生產(chǎn)的產(chǎn)品為高合金鋼材料時(shí)，采用立式感應(yīng)加熱爐；而當(dāng)擠壓生產(chǎn)的產(chǎn)品為碳鋼和低合金材料時(shí)，采用臥式感應(yīng)加熱爐。但實(shí)際情況是，這種以擠壓產(chǎn)品材料的種類來(lái)選擇坯料感應(yīng)加熱爐的形式并沒(méi)有嚴(yán)格的界限，實(shí)際生產(chǎn)中更多的是根據(jù)不同形式感應(yīng)加熱爐的特點(diǎn)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要進(jìn)行選擇，也有在一個(gè)擠壓車間內(nèi)選擇兩者并用的形式。
一、臥式感應(yīng)加熱爐
臥式感應(yīng)加熱爐分為放置一個(gè)坯料的、帶有水冷封口和補(bǔ)償磁場(chǎng)的臥式感應(yīng)加熱爐和可連續(xù)通過(guò)多個(gè)坯料的臥式感應(yīng)加熱爐兩種。
英國(guó)的工頻感應(yīng)加熱爐制造公司，為大量生產(chǎn)碳素鋼和低合金鋼制品的31MN(3100t)擠壓機(jī)生產(chǎn)線裝備了2座臥式連續(xù)通過(guò)的坯料感應(yīng)加熱爐（圖8-5),年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)噸／年。每組感應(yīng)加熱爐裝備2條平行的作業(yè)線，每條作業(yè)線上布置3個(gè)感應(yīng)器，并在每個(gè)加熱室內(nèi)都帶有防止坯料前端被冷卻的硅合金加熱器。
圖8-6所示為放置一個(gè)坯料、帶有專門的水冷塞子，以便補(bǔ)償磁場(chǎng)的臥式感應(yīng)器。這種感應(yīng)器被認(rèn)為是在工頻感應(yīng)加熱爐中，可以消除加熱坯料縱向不均勻成應(yīng)加熱爐。
美國(guó)Amerex擠壓不銹鋼管廠，25MN(2500t)臥式擠壓機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品為不銹鋼管和各種型材，年產(chǎn)量3萬(wàn)噸，采用的臥式工頻感應(yīng)加熱爐和再加熱爐的性能見(jiàn)表8-13.
二、立式感應(yīng)加熱爐
近代擠壓車間中，穿孔機(jī)前和擠壓機(jī)前坯料的加熱和再加熱，更多地選擇了立式感應(yīng)加熱爐，而且普遍采用的都是工頻感應(yīng)加熱爐和再加熱爐。立式工頻感應(yīng)加熱爐如圖8-7所示。
但也有資料推薦，對(duì)于再加熱爐應(yīng)選擇采用高頻感應(yīng)再加熱爐更為合理。這是因?yàn)閷?duì)直徑相同的坯料，隨著頻率的增加，電熱轉(zhuǎn)換時(shí)的熱效率提高。另外，坯料經(jīng)穿孔后，空心坯內(nèi)表面的溫度要比外表面高出50~150℃,再加上坯料運(yùn)輸過(guò)程會(huì)造成內(nèi)外表面溫差加大；而感應(yīng)線圈通電后在坯料表面產(chǎn)生的最大感應(yīng)電流引起坯料加熱的透熱深度值與電流的頻率成反比，即頻率越高，透熱深度越淺，從而達(dá)到了均衡坯料內(nèi)外表面溫差的目的。因此，對(duì)于穿孔后坯料的再加熱采用高頻加熱更為有利。
下面將介紹幾個(gè)擠壓不銹鋼管廠所配備的立式工頻感應(yīng)加熱爐和再加熱爐。
1. 尼科波爾南方不銹鋼管廠再加熱爐
尼科波爾南方不銹鋼管廠立式感應(yīng)再加熱爐性能見(jiàn)表8-14.
尼科波爾南方不銹鋼管廠具有6座立式工頻感應(yīng)再加熱爐，最大小時(shí)產(chǎn)量為80t/h,其也用于經(jīng)預(yù)鉆孔后空心坯從室溫直接加熱到設(shè)定的擠壓溫度。
50MN(5000t)擠壓機(jī)組配置的立式再加熱爐用于碳鋼、低合金鋼和不銹鋼空心坯的再加熱，其技術(shù)特性如下：
圖8-8所示為П?ви ЗHджиHPиHT 制造的帶有立式感應(yīng)器的工頻感應(yīng)加熱爐示意圖。
感應(yīng)器和坯料之間的間隙為100mm,平時(shí)用外罩蓋上；當(dāng)采用保護(hù)氣體時(shí)，能夠密封。
用改變坯料的運(yùn)動(dòng)速度或者周期性地接通、切斷功率，來(lái)實(shí)現(xiàn)坯料在臥式或立式感應(yīng)加熱時(shí)加熱溫度的調(diào)整；用速度可調(diào)的液壓頂鋼機(jī)實(shí)現(xiàn)坯料在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)或定位。
對(duì)著感應(yīng)器線匝線圈之間的孔內(nèi)安裝輻射高溫計(jì)或光電高溫計(jì)來(lái)測(cè)量坯料的溫度。
20MN(2000t)管型材擠壓機(jī)的擠壓生產(chǎn)線上配置的臥式工頻感應(yīng)加熱爐和立式工頻感應(yīng)再加熱爐的技術(shù)特性列于表8-15.
臥式和立式感應(yīng)爐用于加熱和再加熱碳鋼、合金鋼和不銹鋼。臥式感應(yīng)加熱爐由3個(gè)依次放置的感應(yīng)器和一個(gè)均熱室組成。感應(yīng)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(hù)氣體提供了可能性。坯料由推鋼機(jī)推過(guò)感應(yīng)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(jī)構(gòu)。
立式工頻感應(yīng)再加熱爐將坯料從900℃再加熱到1250℃.空心坯沿分配輥道被送向感應(yīng)器后被擋板停住，然后被推料機(jī)推到底板上，轉(zhuǎn)到垂直位置并提升到感應(yīng)器的線圈中，推料機(jī)從下部封閉感應(yīng)器后接通電源。加熱后推鋼機(jī)與空心坯料一起下降，底板將空心坯轉(zhuǎn)至水平位置，并將其拋到輥道上。
在每一個(gè)感應(yīng)器上都設(shè)有縱向的槽，用于使用專門的光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量坯料的溫度，測(cè)量結(jié)果會(huì)被顯示在控制臺(tái)上，達(dá)到指定的溫度時(shí)斷開(kāi)輸入電壓。
為了改變加熱制度，輸入功率可以比額定電壓減小50%。
2. 德國(guó)CG6689 工頻感應(yīng)加熱爐
CG6689 工頻感應(yīng)加熱爐的特點(diǎn)如下：
a. 感應(yīng)線圈有特殊結(jié)構(gòu)的耐高溫混凝土套筒爐襯保護(hù)（圖8-9所示為CG6689工頻感應(yīng)加熱爐感應(yīng)器的斷面結(jié)構(gòu)）。
b. 感應(yīng)線圈上設(shè)置了輻射高溫計(jì)測(cè)溫裝置，測(cè)量鋼坯的表面溫度，并能實(shí)現(xiàn)感應(yīng)爐溫度控制的自動(dòng)化。
c. 設(shè)計(jì)了使鋼坯上下端溫度接近一致的端頭補(bǔ)償裝置。
d. 線圈上設(shè)置了較靈敏的接地漏電繼電器，保證了感應(yīng)爐的正常通電運(yùn)行。當(dāng)整個(gè)線路上有漏電或短路時(shí)，能立即切斷主電源，防止了接地漏電或線路短路而出現(xiàn)的故障。
e. 控制線路上設(shè)置了無(wú)功功率繼電器，使?fàn)t子的功率因數(shù)能自動(dòng)的調(diào)節(jié)到1.0。
CG6689 工頻感應(yīng)加熱爐的橫斷面結(jié)構(gòu)：CG6689工頻感應(yīng)加熱爐與3150t臥式管棒型材擠壓機(jī)相匹配，可加熱4種規(guī)格的坯料（Φ350mm、Φ290mm、Φ254mm、φ214mm),相應(yīng)的，該感應(yīng)加熱爐也有4個(gè)系列的感應(yīng)器（表8-16)。從一種直徑的坯料更換成另一種直徑的坯料時(shí)，需對(duì)爐子進(jìn)行調(diào)整，而且需要更換感應(yīng)器。
表8-16為CG6689工頻感應(yīng)加熱爐的線圈系列及橫斷面結(jié)構(gòu)尺寸。
圖8-10所示為10MN(1000t)立式穿（擴(kuò)）機(jī)配套的帶有端部補(bǔ)償?shù)牧⑹焦ゎl感應(yīng)加熱爐的電氣原理，圖8-11所示為31.5MN(3150t)臥式擠壓機(jī)配套的帶有端部補(bǔ)償?shù)牧⑹焦ゎl感應(yīng)再加熱爐的電氣原理。
從圖8-10感應(yīng)加熱爐的供電系統(tǒng)圖看出，為了增強(qiáng)線圈兩端的功率，在線圈的兩端各接上可調(diào)單相干式變壓器的容量為105kV·A,可變電容器的容量為105kV·A;而圖8-11感應(yīng)再加熱爐的供電系統(tǒng)中各接上可調(diào)單相干式變壓器的容量為75kV·A,可變電容器的容量為75kV·A。
工頻感應(yīng)加熱爐和再加熱爐的技術(shù)參數(shù)列于表8-17.
