步进式加热炉

连续式加热炉

步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。

设备简介

步进式加热炉又分为步进梁式和步进底式两种。钢料断面大的用步进梁式，钢料断面小的用步进底式。

装出炉方式又分为：侧进侧出，端进侧出，端进端出三种，常用的是前两种。

炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。

同推钢式炉相比，它的优点是：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。

改进的步进式加热炉，属于冶金行业生产设施，它包括炉体，炉体的侧墙由内向外分别是低水泥料层、隔热砖层、硅酸铝纤维毡隔热层，炉体分为预热段、加热段、均热段，加热段的两面侧墙上设置调焰烧嘴，均热段的上加热段设置平焰烧嘴，均热段的下加热段设置调焰烧嘴，调焰烧嘴的煤气和空气的混合气管道上设置电磁阀和调节阀，平焰烧嘴的煤气和空气的混合气管道上设置调节阀，空气总管道和煤气总管道设置在炉顶。

加热炉将物料或工件加热的设备。广泛遍及、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。

设备特点

步进式加热炉的特点是：

（1）钢料在炉内靠步进梁上、下往复运动而移动，各钢料之间有一定间隔，钢料可以四面受热，热效率高，加热时间短，氧化铁皮少，脱碳可能性小，不会产生粘钢，钢料表面不会产生划伤，有利于消除黑印，提高加热质量。

（2）能耗低，操作灵活方便。步进式加热炉比推钢式连续加热炉节能10%左右。钢料在炉内可前进也可后退，在检修和改换钢种时，利用步进机构可以将坯料全部出空和退空，减轻了出空炉子的劳动强度，减少了钢料在炉内的氧化。还可以根据轧制产量的大小，控制炉子装料量，炉内的加热时间不变。

（3）适应性强。步进式加热炉，适用于钢锭、钢坯、板坯、圆坯等多种钢料的加热，在钢料的长短、厚薄等方面要求不严。总之，虽然步进式加热炉结构比较复杂，投资较大，设备维修较为困难，但由于其具备上述特点，故多为生产厂家采用。

设备安装

步进式加热炉的机械设备除炉体上的炉门及其传动装置外，主要是步进装置。

大型加热炉的步进装置有曲柄连杆型、偏心托轮型和斜轨托座型三种型式。曲柄连杆型步进装置由框架和曲柄连杆组组成，框架上安装活动梁立柱，立柱从炉床上的孔洞插入炉内，柱顶上安装活动梁，受液压缸的推、拉，框架以曲柄头上的托轮为支承作水平移动，两列曲柄连杆同步工作使框架整体水平地上升或下降;固定梁安装在炉内，它的立柱安装在炉床骨架上。

偏心托轮型步进装置由框架和偏心托轮组组成，偏心托轮组有一个总传动，使偏心轮同时举起或放下框架。斜轨托座型步进装置有两层框架，上层框架和下层框架之间及下层框架和斜轨座之间都设有滚轮。

上层框架由液压缸驱动作水平移动，下层框架由液压缸驱动在斜轨座上滑行，同时获得水平移动和升降动作，水平移动动作由于两层框架间有滚轮存在，不会带动上框架移行，但升降动作迫使上框架升降。三种型式步进装置的框架都为分片供货，现场组装后安装。小型加热炉的步进装置为大部件供货。步进装置也有电动传动的。

步进式加热炉的机械设备安装，包括底座、框架、立柱及梁、水封及渣槽的安装。加热炉机械设备的安装，要在其基础验收合格后，以装料辊道或出料辊道中心线及标高为基准，测量炉子的中心线及标高，并分别投点标记在中心标板上，记录和标记基准点高程值。

底座安装

步进式加热炉的曲柄座、偏心轮座或斜轨底座数量较多，安装的关键是要控制底座相对高差。对于曲柄连杆型和偏心托轮型步进装置底座，应分别以曲柄轴和偏心轮轴的轴承座剖分面为基准确定标高、控制水平度，以镗孔轴线和轮宽中心为基准找正中心线。

对于斜轨托座型步进装置底座，采用专用工具，用平尺、水平仪或水准仪确定标高和调整水平度。

框架组装与就位

框架的结构型式不同，其供货状态也不同。小型加热炉步进梁框架一般是大部件整体供货，现场不需要预组装，分片供货的大型板坯加热炉步进梁框架，可以在已安装好的托座上设置临时台架进行组装，组装后拆除临时台架，并将框架平稳地落到托轮或滑座上。

立柱及梁的安装

固定立柱和活动立柱、固定梁和活动梁一般均以单根供货。先安装立柱，检查并调整纵、横两个方向的垂直度，柱顶标高、立柱间距以及立柱与炉子中心线的距离应符合设备技术文件的要求，然后安装固定梁和活动梁。梁的连接要进行对口和焊接，焊接一般采用氩弧焊打底，手工电弧焊多层填焊，并应根据钢材材质不同采取相应的焊接工艺，焊缝应全部进行无损检验。

水封及渣槽安装

立柱和梁安装完毕并试动框架确认其在步进范围内无障碍后，即可安装炉底水封及框架上的渣槽。

步进式加热炉一般先进行单体试运行，然后进行联动试运行。联动试运行后，对大型步进式加热炉，要检测步进直线偏差。在炉内挂设钢丝线，然后从进料门投入钢坯，使其通过炉膛全长，以钢丝线为基准测量钢坯端部与钢丝线间的距离，即为钢坯移行直线偏差。该偏差应符合设备技术文件的要求。

发展方向

由于步进式加热炉有着推钢式加热炉无法比拟的优点，诸如，不拱钢，不粘钢，氧化烧损小，脱碳少，加热时间短，加热操作灵活，易于和轧制节奏相匹配，加热过程中不划伤，炉子长度不受限制(（从理论上讲）自动化程度高，易于采用计算机控制等优点。

因此尽管步进炉一次投资费用高，但是，自从1967 年4 月由美国米德兰公司设计的二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世以来，接着同年5 月由日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产，以后步进式加热炉在世界上获得了长足的发展。

尤其近10 多年来，随着轧钢技术向着连续化、大型化、自动化、多品种、高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化、多功能、优质、高产、低消耗无公害和操作自动化的方向迈进。

大型化

目前，步进式加热炉的发展最显著的一个特点就是为了适应轧机小时产量的提高向着大型化方向发展。

多功能

现代化的步进式加热炉除了高产、低耗以外，要求它的适应性强、功能多，是目前步进式炉发展的又一大特点，也就是说，作为一个为轧机服务的热设备，它不仅能适应各种坯料，如厚板坯、薄板坯、热装坯、冷装坯、冷热混装坯的加热要求，并根据它们的不同出炉温度采用不同的加热方法；同时还应适应轧制节奏和待轧的要求，也就是说，它还具有适应连续出钢和间断出钢的能力，具有和连铸机匹配的能力，除此之外，还能满足一些特殊钢种对加热的要求，如对脱碳、温差、氧化烧损的要求等。

二段分离步进梁

为了使炉子能达到适应性强，具有多功能二段分离步进式炉有了进一步的发展。二段步进炉就是在炉子长度向上，炉子步进梁（底）分成二段，后一段步进梁（底）位于炉子的低温段，前一段步进梁（底）位于炉子的高温段，分界处就是高低温度的交界处。从交界处起，坯料的间距就可以加大了。

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