大钢棒步进式感应加热炉

热成型毛坯加热用的感应加热炉，按毛坯的送进方式可分为推送式和 步进式两种炉型。根据毛坯的尺寸、生产率与加热温度选择所用的炉型。一般 小钢棒采用推送式感应加热炉，大钢棒釆用步进式感应加热炉。

1. 步进式机构的工作原理

   推送式感应加热炉在感应器里只有一对水冷导轨，毛坯放在导轨上，利用 液压、气动或机械的方式把毛坯一个顶着一个地从感应器一端推入，通过感应 器达到所要求的加热温度，然后从感应器的另一端推出。步进式感应加热炉在 感应器内有两对水冷导轨，一对导轨是固定不动的，在加热时用以承受毛坯的 质量；另一对导轨是活动的，用以把毛坯托起并向前送进一个料位的长度。步 进式机构的工作原理如图12-3所示。在正常加热时，毛坯K放置在固定导轨尸 上，当要求进料时，活动导轨网向上升起把毛坯托起离开固定导轨，然后向前 移动一个毛坯的长度，而后落下，把毛坯放在固定导轨上，并且向后水平移动， 回复到正常加热状态，即活动导轨完成一个四方形运动后，就完成了一次进料 任务，同时再装入一件毛坯，以备下次进料之用。

2. 步进式感应加热炉的优缺点

   推送式感应加热炉由于毛坯的进料机构比较简单，便于制造与维护，感应 器的线圈与毛坯之间的间隙较小，感应器内只有一对水冷导轨，故加热效率较 高，但由于毛坯是一个顶着一个向前推进，当毛坯直径较大、加热温度较高时， 毛坯之间很容易出现粘接现象。同时，由于毛坯是向前推进的，毛坯与导轨之 间的摩擦，影响到导轨的使用寿命。另一个缺点是在停炉时，毛坯留在感应器 里而不能全部推出。因此，这种推送式感应加热炉适用于毛坯直径在60mm以下 而且加热温度低于1200V的毛坯加热。

   步进式感应加热炉由于有两对水冷导轨，一对活动导轨把毛坯托起来作水 平移动，这就使感应器线圈与毛坯之间的间隙加大，漏磁增多，降低了感应器 的加热效率，使功率消耗量比推送式感应加热炉增大5%~10%。由于毛坯是由 活动导轨托起来作水平移动，毛坯与导轨之间不存在摩擦，毛坯之间也不存在 挤压的问题，虽然加热温度较高，不会出现粘接的现象。要停炉时，可以把感 应器中的毛坯全部出尽。因此，步进式感应加热炉适用于毛坯直径大于80mm以 上、加热温度大于1200度以上的加热。

3. 步进式感应加热炉的结构

   大钢棒加热用的步进式感应加热炉主要由感应器、步进机构、保温罩与均 温室等组成。

   感应器：用16mm x 16mm x3mm纯铜管绕制成三个较大内径的线圈。铜管 外包绝缘层，运行时通水冷却。各线圈内有一个耐热套，两者之间充填硅酸铝 纤维毡隔热，用绝缘端板和拉杆螺栓等组成整体。三个感应器并联供电，依次 布置，每个感应器内装4件钢棒，按Imin进一件料，钢棒总的加热时间为12min。 两个感应器之间有两件钢棒长度的空间，安装步进机构，支撑活动导轨，并使 钢棒有4min均热时间。感应器间距较长，利于加热均温，但给设计布置步进机 构带来困难，活动导轨因承载较多钢棒容易弯曲，阻碍送料。第一个感应器匝 数较少，功率较高，将钢棒快速加热到900Y左右；第二、三个感应器匝数较 多，功率较低，将钢棒继续加热到1150Y出炉。这种循序式感应加热升温快, 效率高，有利于毛坯径向温差的减少。步进机构：两对固定、活动导轨用耐热不锈钢管制成，工作时通水冷却。 支撑架用型钢焊接而成。步进机构釆用液压传动，一个液压缸使活动导轨升降, 另一个液压缸使步进机构向前移动一个料距，由行程限位开关联锁控制。调整 开关位置，可送一定长度范围的毛坯。送料节拍时间由时间继电器控制，改变 其整定值，可调节毛坯加热温度和生产率。一件毛坯经16次步进送进，通过全 部感应器，完成加热。

   炉架：用型钢焊接制成，感应器、步进机构与操作控制器件安装其上，组成一个整体。

   保温罩与均温室：在两个感应器之间设置保温罩，减少毛坯在加热过程中 热量的散失。在第三个感应器的出料端设置均温室，用以减少毛坯的径向温差。 两者均用钢板制成外壳，内部衬有硅酸铝纤维毡。

4. 感应加热炉主要参数

   大钢棒步进式感应加热炉的主要技术参数见表12-1。表12-1步进式感应加热炉主要技术参数

5.测温试验

为了掌握加热炉的运行性能，对毛坯在加热过程中的温度变化和加热终了 的径向温度均匀性，以及水冷导轨对毛坯温度均匀性的影响程度，进行了测温 试验。在毛坯中部有代表性的同一截面上钻三个小孔，将三根巾6mm的镣铭镣 铝铠装热电偶头部钏1接在小孔内，见图12-5_o用补偿导线与XWX-2042型温度 自动记录仪连接，进行测量。

为便于热电偶和补偿导线随毛坯顺利通过感应器，拆除了活动导轨，毛坯 放在固定导轨上，用液压缸推送加热。在两感应器之间未设保温室和固定导轨 出水温度为60T的情况下，毛坯的加热温度曲线见图124

曲线显示各感应器的功率配置合理，温度变化符合规律。毛坯加热终了的 温度分别为：= 1203T, t₂ = 1109 , t₃ = 1149 ,平均温度、=1156T ,达到预期要求，适合一般锻造使用。表面和心部温差为40~94T,圆周表面温差 为54Y,这是毛坯接触水冷导轨，加热、均温时间较短、电源频率较高等因素造成的。在正常生产中活动导轨投入运行，径向温差还将增大，可能出现局部 超温或偏低。在后续运送和热塑性加工过程中，虽有一定的均温作用，但在改善毛坯圆周温差上效果不大，因此，应用于冲压作业时，在制品的口部会出现 马蹄形，壁厚也不均匀，满足不了工艺要求，必须采取相应的措施缩小毛坯的 温差。所以在第三个感应器的出料端增设一个均温室，以求减少毛坯圆周上的温差。