1、中频感应加热炉的特点与优点

感应加热工艺有其自身工艺特点，现归纳如下：

（一）适合大批量生产，利于实现生产过程中的机械化和自动化。

（二）适合加热品种少、截面范围相差小的坯料。对于截面范围相差大、品种多的坯料，必 须为炉子配备 规格较多的感应圈，生产过程中需频繁更换感应圈，造成时间浪费。

（三）适合节拍均衡的生产。生产节拍不均衡，感 应加热难以适应。

（四）适合坯料截面规整的一火加热，不适合变形 后的二次加热。

（五）感应加热设备的初次投资大。 感应加热与其他加热工艺相比，又有许多优点， 其优点如下：

(1) 在锻造生产中采用中频感应加热炉加热时，不产 生污染，与普通的火焰炉相比，炉子的 热效率高。

(2) 工艺节能。中频加热比重油加热节能31.5％～ 54．3％，比煤气加热节能5％～40％。

(3) 锻件的氧化烧损少，中频加热锻件的氧化烧 损仅为0．5％，煤气炉加热的氧化烧损 为2％，燃煤炉达到3％，中频加热工艺节材。

(4)加热质量好，可降低废品率1．5％，提高生产 率10％～30％，延长模具寿命10％～ 15％。

(5) 长捧料直接加热后下料，所需的下料力小， 可单独配备下料设备，也可把下料机构 设置在锻造主机上，使得加热、下料、锻造三工序之间输送距离缩短， 真正做到趁 热打铁。

(6) 与自动化程度高，效率高的锻造主机配套， 实现锻造生产线的自动化，能充分发挥 锻造主机的生产 能力。

2、中频感应加热工艺、设备发展趋势

(1)在我国锻造行业新增的锻造生产线中，特别 是进口的大型锻造生产线，由于设备价格昂贵，自动化 程度较高，所配置的中频炉功率必须满足主机生产节拍的需要，才能发挥锻造主机的生产能力，与原有国内同 规格生产线相比，所配炉子功率增大。我国近年新投产 的两条125MN热模锻压力机生产线，所配的中频炉功 率分别为4000kW、3650kW，新投产的PZS900型、允许连续压力128MN的电动螺旋压力机，所配的中频炉功率为4200kW；拟设计的125MN热模锻压力机曲轴、前轴生产线，所配的中频炉功率为7000kW。

(2)对过去采用燃油、燃气加热锻件毛坯的方式，也逐步更新为中频感应加热 (如**拖拉机厂锻造公司 的10t模锻锤，原设计使用城市煤气，配备大型转炉加热锻件毛坯，现已更新为中频感应加热)，16t模锻锤也准备淘汰煤气加热，采用中频感应加热。

(3)增加生产线所配中频加热炉的功率，提高生产线的产量，以保证充分发挥锻造主机的生产能力。一汽原125MN热模锻压力机生产线，原设计配置3000kW中频炉，为了满足锻造主机生产的需要，增加了中频炉的加热功率，从3000kW 增加到3600kW，现已改造为6400kW 。

(4)改造原有的中频加热炉，增加中频炉的自动化功能，中频炉选用数控炉，具有功率自动调节功能、自动测温功能、坯料温度分选功能，以保证主机生产率， 保证坯料的加热质量，提高模具寿命，降低生产成本。

(5)大型模锻锤配置中频加热炉。过去观点认为， 大型模锻锤振动大，影响中频电源的寿命，甚至造成中 频电源的损坏，随着近年来中频加热技术和元件质量的 提高，为大型模锻锤提供加热的中频炉，已能满足生产 的需要。中国重汽锻造厂在新增的16t电液模锻锤生产 线上，配置了3000kW 中频炉，投产至今已半年有余，从没有因为锻锤生产中的振动而影响中频炉的正常工作。

3、中频加热炉功率的选择

要提高锻造生产线的生产率，合理选择加热的功率很重要。一条先进的锻造生产线一般要生产几种锻件，可能出现生产的锻件**和**小坯料重量相差较大，经验告诉我们，在选择中频炉的加热功率时，既不能按**锻件坯料的生产率计算中频炉的加热功率，也不能按**小锻件坯料生产率计算。尽管中频炉在加热过程中，可根据锻件的生产节拍，自动调整加热功率，达到功率优化的效果，但炉子的功率选择小了，不能发挥锻造主机的的生产能力；炉子生产率选 择过大，虽说功率在生产过程中可以调整，但设备的 投资较大，要统筹考虑生产线生产的所有锻件，找出 一 个理想的代表产品，按此代表产品的锻件毛坯重量 和生产率计算炉子的功率。中频炉功率选择可按下列
公式计算：
W = kP
式中 ——炉子的功率，kW?h；
k — 系数，一般取0．36～0．45；
p——锻件坯料小时加热重量，kg。

系数k的选择与被加热锻件坯料的直径，以及坯料 在炉子中的均温时间有关。被加热锻件坯料直径小，均温时间短，系数k取小值；反之，系数k取大值。不同材料的加热能量曲线如图2所示。从图2中可 以看出，把铁从 20℃加热到 1200℃所需的热能为230kW ?h／t，而320 k?Wh／t对感应圈来说是一种较好的实用值，此时的热效率达到了70％，实际的数值还取决于感应圈的尺寸、加热棒料的尺寸、中频炉的频率， 以及被加热坯料的心部和表面的温差。对钢的锻造温度 来说，这一数值为275—440 kWh／t。据调查，加热锻 件坯料直径为 60～q580mm时，吨锻件坯料的耗电量为 360—380kW ?h，加热?150mm左右的曲轴、前轴锻件 坯料时，吨锻件坯料的耗电量应为450kWh。

3、合理的坯料保均温时间。缩小坯料心部和表面的温差坯料心部和表面的温差过大，影响锻件的质量，降低模具的寿命。目前的测温仪仅能方便地测量坯料的表面温度，而心部温度不易测量。为了保证心部和表面温差达到锻造工艺的要求，大型中频炉的加热分为两个阶段：**阶段为加热段，能量的主要消耗在这一阶段；第二阶段为均温段，使坯料心部和表面温度达到工艺要求，保证坯料的加热质量。

每小时加热16t坯料时炉子的加热曲线。从图中看出，当坯料心部和表面温差约100℃时，炉子进入均温阶段，均温时间100s后，达到坯料加热工艺要求的1260℃，此时心部和表面温差约30℃。 炉子采用双频加热，加热段炉子的频率600Hz，功率为两个3300kW；均温段炉子的频率 1000Hz，功率500kW 。

5、炉子运行时的安全保护

做好炉子运行期间的安全保护，不管是退火炉还是焙烧炉等，安全使炉子正常工作的重要措施。一台新的中频炉，无论设备如何先进，运行期间都必须做好安全保护，它既包括电气的安全保护，也包括机械部分的安全保护，更重要的是电源、电容器、 感应线圈的冷却水降温保护。为了节省水资源，冷却水 采用循环水。
中频炉对循环水的水质、压力和进出水温度有以下要求：冷却水应透明、不浑浊、无沉淀，必要时在进水处加装过滤器，理论上应排除>0．3mm的污粒，达到物理上的纯净 水酸碱度PH值在6～9范围内。
硬度≤10度 (每度为lL水中含10rag氧化钙)
总固体含量不超过250mg／L。
电导率不大于600us／cm。进水温度为5～35℃ (电源对应的冷却水温升为 8℃，中频电容柜和感应炉对应的冷却水温升为19℃)。中频电源额定进水压力03MPa。 中频电容柜和感应炉 (共用进出水管)额定进水压 力为0?4MPa。 生产中遇到突然停电，或供水水泵遇到故障，循环不能正常供给时，必需有应急水供应，以保护感应圈 口 不被烧毁。应急水供应一般有两种方式，设置高位水箱 。 和接人城市自来水。在循环水供水出现故障时，应急水能迅速给感应圈供水。