步進(jìn)式加熱爐

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1、一、步進(jìn)式加熱爐的起源與發(fā)展步進(jìn)式加熱爐是機(jī)械化爐底加熱爐中使用較為廣泛的一種，是取代推鋼式加熱爐的主要爐型。步進(jìn)式加熱爐始建于20世紀(jì)60年代中期，這種爐子已存在多年，因受耐熱鋼使用溫度的限制，開始只用在溫度較低的地方，適用范圍有一定的局限性。隨著軋鋼工業(yè)的發(fā)展，對(duì)加熱產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、自動(dòng)化和機(jī)械化操作計(jì)算機(jī)控制等方面的日益提高，在生產(chǎn)中要求在產(chǎn)量和加熱時(shí)間上有更大的靈活性，這就要求與之相適應(yīng)的爐子機(jī)構(gòu)也應(yīng)具有很大的靈活性，以適應(yīng)生產(chǎn)的需要，基于上述原因，傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐已難于滿足要求。而與傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐相比

2、，步進(jìn)式加熱爐具有加熱質(zhì)量好、熱工控制與操作靈活、勞動(dòng)環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)，特別是爐長(zhǎng)不受推鋼長(zhǎng)度的限制，可以提高爐子的容量和產(chǎn)量，更適應(yīng)當(dāng)代軋機(jī)向大型化、高速化與現(xiàn)代化發(fā)展的需要。經(jīng)過改造后的步進(jìn)爐結(jié)構(gòu)，采用了步進(jìn)床耐火材料爐底或水冷步進(jìn)梁的措施，已能應(yīng)用于高溫加熱。目前，合金鋼的板坯、方坯、管坯甚至鋼錠等軋制前的加熱已有不少采用步進(jìn)爐加熱，使用效果較好。它的爐長(zhǎng)不受推鋼比的限制，大型步進(jìn)爐生產(chǎn)率高達(dá)420萬(wàn)噸/年。70年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外新建的許多大型加熱爐大都采用了步進(jìn)式加熱爐，不少中小型加熱爐也常采用這種爐型?，F(xiàn)在新建的

3、具有經(jīng)濟(jì)規(guī)模的各類軋鋼廠基本上都選用了步進(jìn)式加熱爐；一些老廠如美國(guó)底特律鋼廠熱軋車間、法國(guó)索拉克和恩西俄廠的熱軋車間、日本和歌山熱連軋廠與鹿島厚板廠以及加拿大漢密爾頓的多發(fā)斯科廠等，在改建或擴(kuò)建中都選用了步進(jìn)式加熱爐替代原有的推鋼式加熱爐。但當(dāng)前軋鋼加熱爐，特別是中小型軋鋼廠推鋼式加熱爐仍較多，這與中國(guó)的原燃料條件等多種因素有關(guān)。步進(jìn)式加熱爐的爐底基本由活動(dòng)部分和固定部分構(gòu)成。按其構(gòu)造不同又有步進(jìn)梁式、步進(jìn)底式和步進(jìn)梁、底組合式加熱爐之分。一般坯料斷面大于(120×120)mm2多采用步進(jìn)梁式加熱爐，鋼坯斷面小于(1

4、00×100)mm2多采用步進(jìn)底式加熱爐。二、步進(jìn)式加熱爐的工作原理步進(jìn)式加熱爐是靠爐底或步進(jìn)梁的升降進(jìn)退來(lái)帶動(dòng)料坯前進(jìn)的，其工作原理如下：起始位置，活動(dòng)爐底在坯料下面最低位置，坯料兩端架在爐內(nèi)的固定爐底上，以后在活動(dòng)爐底升起將坯料托起，接著活動(dòng)爐底下降將坯料放在固定爐底上，最后活動(dòng)爐底又回復(fù)到原來(lái)位置，由上可知，活動(dòng)爐底運(yùn)動(dòng)的軌跡為一個(gè)矩形，它運(yùn)動(dòng)一個(gè)循環(huán)的時(shí)間叫“周期”，它運(yùn)動(dòng)一次使坯料前行的距離叫“行程”。步進(jìn)爐加熱的特點(diǎn)是：步進(jìn)爐可以采取坯料之間分開的加熱方式，這樣加熱速度快而且內(nèi)外溫度均勻。除此之外，步進(jìn)式

5、加熱爐的裝出料裝置也是加熱爐的重要部分。鞍鋼厚板廠的步進(jìn)梁式加熱爐板坯裝出爐程序及PLC聯(lián)鎖條件在設(shè)計(jì)原則上有利于提高生產(chǎn)率，合理節(jié)能且安全可靠。當(dāng)加熱爐操作工接到了軋機(jī)操作室要鋼信號(hào)后,手動(dòng)給出鋼命令；PLC自動(dòng)確認(rèn)激光器檢測(cè)有坯,輥道速度為零,步進(jìn)梁下位在原點(diǎn)；步進(jìn)爐1號(hào)出鋼爐門開始上升到1m高處激光器發(fā)出信號(hào),爐門停止上升；出鋼機(jī)前進(jìn)到計(jì)算位置后,APC發(fā)信號(hào),爐門上升同時(shí)出鋼機(jī)上升；爐門到全開激光器發(fā)信號(hào),出鋼機(jī)繼續(xù)后退出料門下降；出鋼機(jī)退回極限位置,APC發(fā)信號(hào),出鋼機(jī)下降到原點(diǎn)。步進(jìn)梁上升、前進(jìn)、下降、后

6、退,做正循環(huán)運(yùn)動(dòng)（周期45s），完成一周期按設(shè)定間隔或無(wú)間隔再開始下一周期運(yùn)動(dòng)。周而復(fù)始直至前進(jìn)按PLC計(jì)算爐尾部空出可裝下塊板坯位置時(shí)（或前進(jìn)的板坯遇到激光器；步進(jìn)梁停止前進(jìn)下降回原點(diǎn)等待下一次出鋼指令）；裝料爐門開始上升到激光器發(fā)信號(hào)；推鋼機(jī)前進(jìn)按公式自動(dòng)算出行程S將板坯推到爐內(nèi)，推鋼機(jī)后退至爐外激光器發(fā)信號(hào),進(jìn)料門下降,同時(shí)推鋼機(jī)回原點(diǎn)。之后料側(cè),手動(dòng)選擇入鋼道、給按鈕信號(hào),輥道自動(dòng)將坯送到該道對(duì)中,等待自動(dòng)推鋼。聯(lián)鎖條件：（1）出鋼機(jī)前進(jìn)、上升、后退時(shí),出鋼爐門必須開啟,步進(jìn)機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，出料輥道必須停轉(zhuǎn)。（

7、2）步進(jìn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí),出鋼爐門、裝料爐門必須關(guān)閉。（3）推鋼機(jī)推鋼時(shí),裝料門必須打開,步進(jìn)梁必須在下降位置停止不動(dòng)。三步進(jìn)式加熱爐的爐型結(jié)構(gòu)(1)爐膛寬度。是由坯料長(zhǎng)度與裝料排數(shù)確定的，料排間和料排與爐墻間的空隙一般取0．15～0．3m。(2)爐長(zhǎng)。有效爐底長(zhǎng)度系指鋼料在爐內(nèi)有效加熱所占的長(zhǎng)度，是由爐子產(chǎn)量計(jì)算確定。端裝側(cè)出料的爐子為爐尾砌體外緣至出料門中心線的距離；端裝端出料的爐子為爐尾砌體外緣至出料滑坡折點(diǎn)的距離，用托出機(jī)出料的爐子則算至鋼坯在爐內(nèi)最后位置的前端線；側(cè)裝料的爐子，其爐尾從側(cè)裝料門或輥道中心線算起。爐

8、子全長(zhǎng)指前后端墻砌體外緣間的距離。步進(jìn)式爐爐長(zhǎng)無(wú)上述限制，但爐子過長(zhǎng)時(shí)跑偏量也將增大。(3)爐膛高度與爐子內(nèi)型。它們直接影響爐子的加熱能力和熱量利用，是根據(jù)類似爐子的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的。爐子各段長(zhǎng)度一般可根據(jù)鋼材加熱計(jì)算中各段加熱時(shí)間的比例及類似爐子的實(shí)際情況決定，兩段式加熱爐的加熱段和預(yù)熱段長(zhǎng)度各約占有效爐長(zhǎng)的一半，產(chǎn)量較小的爐子加熱段長(zhǎng)度比例也要