轧钢厂步进式加热炉机械设备的分析

1、轧钢厂步进式加热炉机械设备的分析 摘要：步进式加热炉的主要特点就是加热的效果好，除此之外就是它的炉形对板坯的尺寸没有过多的要求，因此现在热轧厂内的加热炉都慢慢的转变为以步进式加热炉为主的加热设备。基于此，本文结合实例对轧钢厂步进式加热炉机械设备进行了分析。 关键词：轧钢厂 步进式加热炉 机械设备 伴随着生产力不断的提高，市场上对钢材的数量和质量的要求也在不断的提升，加热炉的发展也必须面对日益严重的市场竞争态势，故而对加热炉的要求也与日俱争。钢坯在轧制前的主要步骤就是加热，而加热的主要设备就是步进式加热炉，步进式加热炉的设备之一就是步进机械，因此步进式机械的好坏会直接影响到所有轧线上生产的钢材。

2、 1、设备概况 某主要生产管线钢板、容器板、桥梁板、船板及锅炉板的钢铁企业，最新从国外进口了一台步进式加热炉，它主要由传动装置（进出钢机）、炉底提升、平移机械、以及风机传动和冷却等机械设备组成。 这套设备在生产刚才上主要采用的是一下的生产工艺：首先将连铸机上传过来的热坯或者库房中的冷坯通过上料辊道进入到装料辊道，接下来在装料辊道中对材料进行定位、对齐，最后将这些料放入加热炉中加热后就可以出坯。这种工艺既简单，操作起来又方便。 2、对步进机械运行时各项因素的要求 步进机械在运行时根据生产产品的工艺要求必须实现三种动作即：正向运行、反向运行、踏步运动，步进机械中的步进梁又应该确保在运动时机械的速度

3、能满足生产产品时做到轻拿轻放、步距精确、位置准确等要求，因此就在步进机械的水平移动和升降液压缸上都安装了线性位移传感器，通过这样步进机械就能很好的运行。 步进梁的总行程包括上升和下降两个过程，这两个行程各占总行程的一半，影响总行程的主要因素就是炉子的长度、钢坯在炉里的弯曲情况、钢坯在步进梁上伸出的长度和它和支点之间的间距。升降总行程 200 mm （固定梁上表面 100 mm 和下表面 100mm）， 步进梁水平行程与工件宽度及其布置间隙有关，最大步距为 600 mm，步距可以根据钢坯种类进行调整。 矩形运动周期所需要的时间（即步进周期）为 50 s，可是考虑到加热炉中会放进不同种类的钢材、断

4、面尺寸也各不相同，那就对停留的时间有新的要求，故此必须重新对步进机械的周期进行调整。 对步进梁进行速度设置时必须综合考虑，一般都设置在 5090 mm/s，因为速度一旦过大将有可能导致工件和炉底之间的冲击力变大，从而影响产品。平移速度通常为60110 mm/s，行程较大 、负荷较轻时可取 150200mm/s。 对于本加热炉来说升降速度约为 80 mm/s，平移速度约为 90 mm/s，速度过大易于出现振动。 为了节能和缩短步进周期，步进梁下降和后退时的速度可尽量加快些。 工件宽度相差较大时，步进梁可以有几种水平行程。 除此之外在调整步进周期时还应该使炉子的出品速度和轧制机的轧制速度相一致，从

5、而保证出品的连贯性。 3、步进式加热炉的机械设备部分 3.1运送进出料的装置 这套运送料传动装置的主要组成部分是液压缸、链条、链轮、炉门，在炉门进行打开和关闭时，液压缸对此中情况作出准确快速的反映，除此之外，对热辐射进行的必要防护问题，设计过程也做了周密的考虑。 3.2装载运送钢坯的装置 在设计装载运送钢坯的装置时采用的设计方案是两台装钢机运行的方法。当需要运送短的的钢坯时，在电气的控制下两台装置单独行动，各自完成自己接下来的动作，将钢坯送进火炉；当需要运送长的钢坯时，在电气的控制下两台机械同时运作，将钢坯送入火炉。 装钢机主要有以下三个关键的装置即：弹性缓冲装置、平衡箱、减速箱。弹性缓冲装置

6、主要是为避免弯曲程度不相同的坯料在放入时底部和托臂之间有间隙时造成的托臂受力不均匀而设置的，一旦在提升时它们之间产生间隙，在液压缸作用下，内部的弹簧就会与坯料底部完全接触，从而避免产生缝隙。平衡箱主要是保持装钢机在运行时的平衡问题，装钢机运动时通过齿条杆来完成，齿条杆又由减速箱和主动齿轮通过电机来驱动，在齿条杆的后面就装有平衡轮，它们之间由盈轴连接成为一个整体，平衡轮又在平衡箱之中，这样装钢机在运动时就会保持平衡。减速箱在装钢机中主要是将高速转动的轴产生的轴向力和窜动里消除，这样就可以很好的进行齿条杆的传动，在机械设计时通常将其设计成一个独立的箱体来进行单独的工作。这些装置共同组成了装钢机，它

7、的主要工作就是将坏料提起再运走，液压缸与连杆结构共同作用来完成提升过程，电机和齿轮齿条共同作用完成平移过程。 3.3加热炉底的机械装置 3.3.1提升机械装置：提升机械的整个框架分为两个阶段即缓冲段与加热段，这两个部分都有独自的液压提升机械，它们之间通过轮槽来传导，在选择材料时通常选用42crm，因为它的耐磨性能好。这些具备以后就可以将坯料提升，并使用平移的机械装置将坯料向前运送一段时间。 3.3.2平移机械装置：缓冲阶段与加热阶段也是平移装置的两个阶段，它们之间通过液压缸将各自独立的液压缸连接起来，缓冲阶段的导向装置是轮槽，由于加热阶段的距离比较长，故而必须安装导向装置，如果没有导向装置来进

8、行平移，那么就可能破坏炉墙。并且，这样进行装置设计的主要原因是为确保平移框架能够平稳的向前运行。上下的两个导向轮之间的固定框架焊接在炉底基础之间的构件，在加热阶段两个导向轮便在固定框架之间滑动，这样就发挥了导向装置的作用，与此同时在导向轮的两侧覆盖一层耐磨材料，这样就可以使它们之间的空隙得以消除，从而使导向装置运行平稳 3.4运出钢坯装置 这种装置与装钢机的的主要差异就是弹性缓冲装置，出钢机没有安装，其他的设施和装钢机相同。 3.5钢坯冷却装置 设计冷却装置时最特殊的是再里面安装了旋转接头，通过旋转接头将冷却水放到平移框架水梁上，具体见图1，其他的装置如电动泵、柴油泵等都与其他一样。 下面的图

9、中旋转接头是1，2，3，连接旋转接头钢管是4，5，6，7.旋转接头1与平移装置相连，旋转接头3与钢管4，5连接且固定在一起， 2也是运动的旋转接头，1，2在同时运动时就可以带动钢管6，7运行，从而使装置能够连贯的运行。 3.6风机传输运动装置 在设计风机传输运动装置时，改进了以前采用的用地脚螺栓将电机和轴承箱的合体与基础之间连接的方法，采用新的方法即在它的下面装了减震垫，从而解决了电机和轴承箱在运行时产生的震动问题。 4、总结语 在设计步进式加热炉的过程中，根据机械设备的特点和应用范围，发现还有许多的地方需要改进、发展和完善，通过这些改造步进式加热炉的加热效率在以后的应用中能得到更进一步的提高，从而为钢材冶炼的发展做出不可磨灭的贡献。 参考文献： 1吴培军.浅谈步进式加热炉炉底机械设备安装技术j.科技情报开发与经济. 2009（27