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1、中頻感應(yīng)加熱爐的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)

感應(yīng)加熱工藝有其自身工藝特點(diǎn)，現(xiàn)歸納如下：

（一）適合大批量生產(chǎn)，利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的機(jī)械化和自動(dòng)化。

（二）適合加熱品種少、截面范圍相差小的坯料。對(duì)于截面范圍相差大、品種多的坯料，必 須為爐子配備 規(guī)格較多的感應(yīng)圈，生產(chǎn)過程中需頻繁更換感應(yīng)圈，造成時(shí)間浪費(fèi)。

（三）適合節(jié)拍均衡的生產(chǎn)。生產(chǎn)節(jié)拍不均衡，感 應(yīng)加熱難以適應(yīng)。

（四）適合坯料截面規(guī)整的一火加熱，不適合變形 后的二次加熱。

（五）感應(yīng)加熱設(shè)備的初次投資大。 感應(yīng)加熱與其他加熱工藝相比，又有許多優(yōu)點(diǎn)， 其優(yōu)點(diǎn)如下：

(1) 在鍛造生產(chǎn)中采用中頻感應(yīng)加熱爐加熱時(shí)，不產(chǎn) 生污染，與普通的火焰爐相比，爐子的 熱效率高。

(2) 工藝節(jié)能。中頻加熱比重油加熱節(jié)能31.5％～ 54．3％，比煤氣加熱節(jié)能5％～40％。

(3) 鍛件的氧化燒損少，中頻加熱鍛件的氧化燒 損僅為0．5％，煤氣爐加熱的氧化燒損 為2％，燃煤爐達(dá)到3％，中頻加熱工藝節(jié)材。

(4)加熱質(zhì)量好，可降低廢品率1．5％，提高生產(chǎn) 率10％～30％，延長模具壽命10％～ 15％。

(5) 長捧料直接加熱后下料，所需的下料力小， 可單獨(dú)配備下料設(shè)備，也可把下料機(jī)構(gòu) 設(shè)置在鍛造主機(jī)上，使得加熱、下料、鍛造三工序之間輸送距離縮短， 真正做到趁 熱打鐵。

(6) 與自動(dòng)化程度高，效率高的鍛造主機(jī)配套， 實(shí)現(xiàn)鍛造生產(chǎn)線的自動(dòng)化，能充分發(fā)揮 鍛造主機(jī)的生產(chǎn) 能力。

2、中頻感應(yīng)加熱工藝、設(shè)備發(fā)展趨勢

(1)在我國鍛造行業(yè)新增的鍛造生產(chǎn)線中，特別 是進(jìn)口的大型鍛造生產(chǎn)線，由于設(shè)備價(jià)格昂貴，自動(dòng)化 程度較高，所配置的中頻爐功率必須滿足主機(jī)生產(chǎn)節(jié)拍的需要，才能發(fā)揮鍛造主機(jī)的生產(chǎn)能力，與原有國內(nèi)同 規(guī)格生產(chǎn)線相比，所配爐子功率增大。我國近年新投產(chǎn) 的兩條125MN熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，所配的中頻爐功 率分別為4000kW、3650kW，新投產(chǎn)的PZS900型、允許連續(xù)壓力128MN的電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，所配的中頻爐功率為4200kW；擬設(shè)計(jì)的125MN熱模鍛壓力機(jī)曲軸、前軸生產(chǎn)線，所配的中頻爐功率為7000kW。

(2)對(duì)過去采用燃油、燃?xì)饧訜徨懠鞯姆绞剑仓鸩礁聻橹蓄l感應(yīng)加熱 (如**拖拉機(jī)廠鍛造公司 的10t模鍛錘，原設(shè)計(jì)使用城市煤氣，配備大型轉(zhuǎn)爐加熱鍛件毛坯，現(xiàn)已更新為中頻感應(yīng)加熱)，16t模鍛錘也準(zhǔn)備淘汰煤氣加熱，采用中頻感應(yīng)加熱。

(3)增加生產(chǎn)線所配中頻加熱爐的功率，提高生產(chǎn)線的產(chǎn)量，以保證充分發(fā)揮鍛造主機(jī)的生產(chǎn)能力。一汽原125MN熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，原設(shè)計(jì)配置3000kW中頻爐，為了滿足鍛造主機(jī)生產(chǎn)的需要，增加了中頻爐的加熱功率，從3000kW 增加到3600kW，現(xiàn)已改造為6400kW 。

(4)改造原有的中頻加熱爐，增加中頻爐的自動(dòng)化功能，中頻爐選用數(shù)控爐，具有功率自動(dòng)調(diào)節(jié)功能、自動(dòng)測溫功能、坯料溫度分選功能，以保證主機(jī)生產(chǎn)率， 保證坯料的加熱質(zhì)量，提高模具壽命，降低生產(chǎn)成本。

(5)大型模鍛錘配置中頻加熱爐。過去觀點(diǎn)認(rèn)為， 大型模鍛錘振動(dòng)大，影響中頻電源的壽命，甚至造成中 頻電源的損壞，隨著近年來中頻加熱技術(shù)和元件質(zhì)量的 提高，為大型模鍛錘提供加熱的中頻爐，已能滿足生產(chǎn) 的需要。中國重汽鍛造廠在新增的16t電液模鍛錘生產(chǎn) 線上，配置了3000kW 中頻爐，投產(chǎn)至今已半年有余，從沒有因?yàn)殄戝N生產(chǎn)中的振動(dòng)而影響中頻爐的正常工作。

3、中頻加熱爐功率的選擇

要提高鍛造生產(chǎn)線的生產(chǎn)率，合理選擇加熱的功率很重要。一條的鍛造生產(chǎn)線一般要生產(chǎn)幾種鍛件，可能出現(xiàn)生產(chǎn)的鍛件**和**小坯料重量相差較大，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在選擇中頻爐的加熱功率時(shí)，既不能按**鍛件坯料的生產(chǎn)率計(jì)算中頻爐的加熱功率，也不能按**小鍛件坯料生產(chǎn)率計(jì)算。盡管中頻爐在加熱過程中，可根據(jù)鍛件的生產(chǎn)節(jié)拍，自動(dòng)調(diào)整加熱功率，達(dá)到功率優(yōu)化的效果，但爐子的功率選擇小了，不能發(fā)揮鍛造主機(jī)的的生產(chǎn)能力；爐子生產(chǎn)率選 擇過大，雖說功率在生產(chǎn)過程中可以調(diào)整，但設(shè)備的 投資較大，要統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)線生產(chǎn)的所有鍛件，找出 一 個(gè)理想的代表產(chǎn)品，按此代表產(chǎn)品的鍛件毛坯重量 和生產(chǎn)率計(jì)算爐子的功率。中頻爐功率選擇可按下列
公式計(jì)算：
W = kP
式中 ——爐子的功率，kW?h；
k — 系數(shù)，一般取0．36～0．45；
p——鍛件坯料小時(shí)加熱重量，kg。

系數(shù)k的選擇與被加熱鍛件坯料的直徑，以及坯料 在爐子中的均溫時(shí)間有關(guān)。被加熱鍛件坯料直徑小，均溫時(shí)間短，系數(shù)k取小值；反之，系數(shù)k取大值。不同材料的加熱能量曲線如圖2所示。從圖2中可 以看出，把鐵從 20℃加熱到 1200℃所需的熱能為230kW ?h／t，而320 k?Wh／t對(duì)感應(yīng)圈來說是一種較好的實(shí)用值，此時(shí)的熱效率達(dá)到了70％，實(shí)際的數(shù)值還取決于感應(yīng)圈的尺寸、加熱棒料的尺寸、中頻爐的頻率， 以及被加熱坯料的心部和表面的溫差。對(duì)鋼的鍛造溫度 來說，這一數(shù)值為275—440 kWh／t。據(jù)調(diào)查，加熱鍛 件坯料直徑為 60～q580mm時(shí)，噸鍛件坯料的耗電量為 360—380kW ?h，加熱?150mm左右的曲軸、前軸鍛件 坯料時(shí)，噸鍛件坯料的耗電量應(yīng)為450kWh。

3、合理的坯料保均溫時(shí)間。縮小坯料心部和表面的溫差坯料心部和表面的溫差過大，影響鍛件的質(zhì)量，降低模具的壽命。目前的測溫儀僅能方便地測量坯料的表面溫度，而心部溫度不易測量。為了保證心部和表面溫差達(dá)到鍛造工藝的要求，大型中頻爐的加熱分為兩個(gè)階段：**階段為加熱段，能量的主要消耗在這一階段；第二階段為均溫段，使坯料心部和表面溫度達(dá)到工藝要求，保證坯料的加熱質(zhì)量。

每小時(shí)加熱16t坯料時(shí)爐子的加熱曲線。從圖中看出，當(dāng)坯料心部和表面溫差約100℃時(shí)，爐子進(jìn)入均溫階段，均溫時(shí)間100s后，達(dá)到坯料加熱工藝要求的1260℃，此時(shí)心部和表面溫差約30℃。 爐子采用雙頻加熱，加熱段爐子的頻率600Hz，功率為兩個(gè)3300kW；均溫段爐子的頻率 1000Hz，功率500kW 。

5、爐子運(yùn)行時(shí)的安全保護(hù)

做好爐子運(yùn)行期間的安全保護(hù)，不管是退火爐還是焙燒爐等，安全使?fàn)t子正常工作的重要措施。一臺(tái)新的中頻爐，無論設(shè)備如何，運(yùn)行期間都必須做好安全保護(hù)，它既包括電氣的安全保護(hù)，也包括機(jī)械部分的安全保護(hù)，更重要的是電源、電容器、 感應(yīng)線圈的冷卻水降溫保護(hù)。為了節(jié)省水資源，冷卻水 采用循環(huán)水。
中頻爐對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)、壓力和進(jìn)出水溫度有以下要求：冷卻水應(yīng)透明、不渾濁、無沉淀，必要時(shí)在進(jìn)水處加裝過濾器，理論上應(yīng)排除>0．3mm的污粒，達(dá)到物理上的純凈 水酸堿度PH值在6～9范圍內(nèi)。
硬度≤10度 (每度為lL水中含10rag氧化鈣)
總固體含量不超過250mg／L。
電導(dǎo)率不大于600us／cm。進(jìn)水溫度為5～35℃ (電源對(duì)應(yīng)的冷卻水溫升為 8℃，中頻電容柜和感應(yīng)爐對(duì)應(yīng)的冷卻水溫升為19℃)。中頻電源額定進(jìn)水壓力03MPa。 中頻電容柜和感應(yīng)爐 (共用進(jìn)出水管)額定進(jìn)水壓 力為0?4MPa。 生產(chǎn)中遇到突然停電，或供水水泵遇到故障，循環(huán)不能正常供給時(shí)，必需有應(yīng)急水供應(yīng)，以保護(hù)感應(yīng)圈 口 不被燒毀。應(yīng)急水供應(yīng)一般有兩種方式，設(shè)置高位水箱 。 和接人城市自來水。在循環(huán)水供水出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)急水能迅速給感應(yīng)圈供水。