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摘要：步进式加热炉生产过程的机械设备工艺过程及设备组成
关键词：步进式加热炉；工艺过程；装料；钢坯输送；加热；出料；加热炉区设备。
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，是取代推钢式加热炉的主要炉型。步进式加热炉具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉结构如图。 
1、工艺过程：
正常生产时，炼钢连铸热坯通过热送辊道从连铸出坯跨直接送往轧钢车间，经入炉辊道直接送进加热炉进行加热。使用冷坯时，由电磁盘吊车吊至冷坯上料台架，经入炉辊道运送入炉加热。
合格的钢坯通过装料辊道运送到炉前，经装钢机装进炉内加热；轧线发出要钢信号后，通过出钢机将钢坯托送至炉外辊道。
1.1装料
炉外过渡台架上的钢坯由加热炉炉底机械带动炉内活动梁周期性的矩形运动一步步将钢坯移送入炉内。
从连铸过来板坯的流水号、钢号、重量、长度等信息进入到加热炉顺控系统PLC内，以便钢坯定位及物料跟踪（如信息不能有效传递，辊道上须设置称重、测长、核对、测温等功能）。钢坯按布料图进行定位，确定炉内有空位后，装料门打开，推钢机开始动作前移，将板坯推向过渡台架滑道，活动梁抬起将钢坯向炉内输送，前进到炉内与前一块钢坯间隔50-150mm（此间隔可根据坯料及产量条件调整）位置，活动梁下降，放下钢坯到固定梁，降到下位后退回，返回到起始位置，准备下次装钢动作，同时装料炉门关闭，完成一次装料过程。
1.2炉内钢坯输送
在轧机要钢信号确认以后（或炉内最后一个钢坯位为“空”时）步进系统接收到正循环动作指令，开始上升，按上升速度控制要求完成上升动作；活动梁上升到位后，在联锁条件保证的情况下，步进梁前进。
当活动梁开始前进时，出料炉门及炉外出钢机联锁动作，当活动梁到达最前位置后开始下降，当活动梁下降到低于出料辊道面约70mm 时，出料炉门开启达到设定位置后，出料辊道停止，钢坯准备出炉。在出料端，设有激光定位检测装置，当定位检测装置监测到钢坯时，发出指令，步进梁停止前进，保证待出炉钢坯总停在合适的位置。
活动梁下降到最前最下位后（此时可开始上料，以满足出钢周期要求）开始后退，达到最后最下位停止，完成一次正循环操作。
1.3加热
炉内钢坯通过步进梁自装料端开始，顺序经过炉子各段，一步步地移送到炉子的出料端，达到轧机工艺所要求的加热温度和温差。
1.4出料
经加热炉加热后的板坯按照轧制节奏的要求出钢。
钢坯加热到轧制要求温度后，被送到出料端，等待出钢。加热炉的保温时间较长时，要求步进梁停在中位与固定梁同一标高（称为中位保持）或进行踏步以避免钢坯弯曲变形。
当接到轧机计算机传送出钢信号后，加热炉控制系统根据停在出钢位钢坯的宽度尺寸，计算出出钢机托臂前进的行程数值，炉外出料辊道停止转动，出料炉门打开，出钢机开始从低位运行进入炉内，并停在计算位置托起钢坯出炉，将钢坯放在出炉辊道上，出炉辊道启动将经测温后的钢坯送往轧机进行轧制，同时出料炉门关闭，出钢机退回到原始位置，准备下次出钢。
所有出钢过程由炉头高温工业电视监视。
1.5联锁
钢坯的装出料操作、计数和物料跟踪以及与轧机的信息交换均通过自动控制系统进行定时、顺序、联锁与逻辑控制，实现操作自动化。
板坯装、出料过程及炉内运输的联锁关系：
当装炉辊道运转时，板坯尚未定位，推钢机不能动作；
加热炉内装料端无空位时，推钢机不能动作；
步进梁处于上位或正进行上升动作时，推钢机不能动作；
推钢机进行推钢动作时，步进梁停在低位且不能动作；
当板坯在出料端未被激光检测；出料炉门关闭或半开；步进梁位于上位，出钢机不能解锁入炉；
出钢机进行出钢动作时，步进梁位于低位，不能动作；
出钢机进行出钢动作和板坯未在辊道上停稳时，出料辊道不能运转。
2、加热炉区机械设备
2.1装料炉门升降装置
整套设备安装布置在炉子出料端的炉门框架顶部，用于提升和下降炉门。左右两炉门分别各用两根链条直接吊挂在卷扬的两个链轮上，随链轮的转动实现炉门的提升下降。两扇门炉门可同时提升或下降，也可单独提升或下降。
液压链条卷扬由液压缸、组导向链轮、轴承座及焊接底座等组成。炉门的工作行程位置由智能主令控制器检测。
2.2炉底步进机械
炉底机械用来支撑加热炉平移框架和框架上的水梁立柱及炉内的坯料等，并使板坯在炉内沿炉长方向作步进移动的设备。其机构具有:正循环、逆循环、踏步、中间保持、步进等待等功能,所有功能均由电磁比例阀控制实现液压缸动作.安装在液压缸(升降缸和平移缸)上的线性位移传感器监测每一个移动的到位率(设定的移动距离),并在下一个相同的移动中进行修正或补偿,要求自动控制和手动操作。
采用双轮斜轨式步进机构。炉底机械为液压缸驱动、双滚轮、双层框架、斜轨式结构，由平移框架、提升框架、平移导向装置、提升导向装置、平移液压缸、提升液压缸、平移滚轮、提升滚轮以及提升斜轨座等设备组成。
2.3出料炉门升降装置
整套设备安装布置在炉子出料端的炉门框架顶部，用于提升和下降炉门。左右两炉门分别各用两根链条直接吊挂在卷扬的两个链轮上，随链轮的转动实现炉门的提升下降。两扇门炉门可同时提升或下降，也可单独提升或下降。
液压链条卷扬由液压缸、组导向链轮、轴承座及焊接底座等组成。炉门的工作行程位置由智能主令控制器检测。
2.4加热炉液压系统
液压系统用于驱动步进炉炉底机械（步进梁）升降和平移，炉门升降及装出钢机托臂升降等炉区液压设备（考虑装出、钢机动力源，液压站预留装出钢机阀台接口）。该液压系统由以下部分组成：液压动力装置、液压控制阀台、液压中间配管。
2.5集中干油润滑系统
集中干油润滑系统包括电动润滑泵、给油器、压力操纵阀、电动加油泵等组成。通过管道连接到各润滑点，定时定量供给润滑脂。干油中间配管包括管路、管路附件及管道支架等。管道末端设置就地压力表。
3、结语
步进式加热炉机械设备在设计中，结构有许多特点，这项技术在实际应用过程中，还需要更多的发展和完善，从中提高加热炉的效率。
参考文献
[1]张卫强.步进式加热炉机械设备概述.高端装备制造.2013.07.13 -71
[2]赵杨.步进式加热炉机械设备浅析冶金设备管理与维修.2001.02-47
论文作者:王悦1, 任明园2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/13
标签：步进论文; 炉门论文; 钢坯论文; 加热炉论文; 装料论文; 动作论文; 液压缸论文; 《基层建设》2017年第7期论文;