步进梁式加热炉炉底机械设计

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1、步进梁式加热炉炉底机械设计【摘要】加热炉是轧钢生产企业主要的耗能设备。如何在保证被加热后的钢坯能够进行有效轧制的前提下，降低加热炉的能耗，一直是冶金工业控制技术研究课题的一个主要方向。由于计算技术在近20多年中获得了突飞猛进的发展，对于结构复杂、计算量大的加热炉温度控制模型的实时处理成为可能。加热炉计算机控制系统也进入了实用阶段。【关键词】步进式加热炉；炉底机械；液压系统一、步进梁式加热炉1.1步进梁式加热炉的概念步进式加热炉是靠专用步进机构使钢坯在炉内移动的一种机械化炉子。按其步进机构不同又分为步进梁式、步进底式、步进梁底组合式三种炉型。其工作原理是依靠油缸的推力，步进梁底

2、作上升、前进、下降、后退周期循环，将装入炉内加热的钢坯一步一步地向出料端运送。反之，它又能作前进、上升、后退、下降逆循环，将炉内钢坯一块一块地从进料端退出。1.2步进梁式加热炉的发展4上下加热的步进式加热炉是美国“裘面燃烧”公司首创的。第一批炉子于六十年代中期投产，在美国和日本运行很正常，后来成为日本和欧洲新建热轧带钢厂加热炉的主要炉型。七十年代，我国从日本引进的武钢1700热轧带钢设备时有3座步进梁式加热炉。八十年代宝钢2050轧机从法国“斯坦因”公司引进3座现代化步进梁式加热炉炉型。而后我国在引进、消化、移植的同时，结合我国的国情按这种炉型设计出我国的步进梁式加热炉，填补

3、了国内设计的空白。七十年代以来，我国钢铁、机械等企业扩建、改造时先后设计建设不同类型步进式加热炉。近年，鞍钢半连轧总体技术改造，1780热轧带钢工程，配合轧机生产能力建设技术装备水平高的上下供热板坯步进梁式加热炉，1700热轧工程建两座步进梁式加热炉。由北京凤凰工业炉有限公司设计，并以总承包方式承建施工。他们设计和建造的步进梁式加热炉，无论是炉型结构、炉衬结构、设备技术装备水平、控制水平，还是产品加热质量和能耗指标，均属世界先进水平，国内领先水平。二、步进梁式加热炉的优点和推送式连续加热炉相比，步进梁式加热炉具有以下优点：（1）可以加热各种形状的料坯，特别适合推送式炉不便加热

4、的大板坯和异型坯。（2）生产能力大，炉底强度可以达到800～1000kg/（m2・h），与推送式炉相比，加热等量的料坯，炉子长度可以缩短10%～15%。4（3）炉子长度不受推送比的限制，不会产生拱料、粘连现象。（4）炉子的灵活性大，在炉长不变的情况下，通过改变料坯之间的距离，就可以改变炉内料块的数目，适应产量变化的需要。而且步进周期也是可调的，如果加大每一周期前进的步距，就意味着料坯在炉内的时间缩短，从而可以适应不同金属加热的要求。（5）单面加热的步进式炉没有水管黑印，不需要均热床。两面加热的情况比较复杂，对黑印的影响要看水管绝热良好与否而定。（6）由于料坯不在炉底滑道上滑动

5、，料坯的下面不会有划痕。推送式炉由于推力震动，使滑道及绝热材料经常损坏，而步进式炉不需要这些维修费用。（7）轧机故障或停轧时，能踏步或将物料退出炉膛，以免料坯长期停留炉内造成氧化和脱碳。（8）可以准确计算和控制加热时间，便于实现过程的自动化。三、步进梁式加热炉传动方式的分类及特点3.1步进梁式加热炉传动方式的分类4步进式加热炉是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉，其关键设备是移动梁的传动机构。传动方式分机械传动和油压传动两种。机械传动又分为齿条式、链条牵引式、摩擦推杆式、杠杆机构托升机械、四杆机构升降式。3.2步进梁式加热炉传动装置的内容及特点（1）齿条式、链条

6、牵引式――工作可靠，传动效率高，推力和行程大，但因炉子下方粉尘较大，影响传动系数，不宜使用。（2）摩擦推杆式――摩擦系数较大，使用寿命相比之下较低。（3）杠杆机构托升机械――受力较大，所需要支撑力也较大，比较繁琐。（4）四杆机构升降式――由于该步进机构处于梁式加热炉的下方，所用空间有限，而机械能控制的四杆机构需较大空间，而且当需要对其进行维护和修复时较为困难。四、结论步进式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种，传统的推钢式加热炉难以满足需求。综上所述，步进式加热炉具有劳动环境良好、加热质量好等优点，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需求。4