步进式炉是依靠专用的步进机构使工件在炉内边移动边加热的一种机械化炉。用水冷梁或耐热钢梁支承工件的称为步进梁式炉;前者对工件实行上下两面加热;后者工件虽然架空,但下部空间设烧嘴,只对工件上部进行单面加热。用耐火材料炉底支承工件、主要向工件上部单面供热的称为步进底式炉,被加热工件厚度一般小于或等于0.2m。本节不介绍用水冷梁支承工件的步进梁式炉。步进式炉的主要优点是:
1)工件依靠步进梁的运动在炉内前进,因此工件之间可以留出间隙,加热后的高温炉料不会互相粘连,还有利于缩短加热时间,减少工件的氧化和脱碳。
2)工件和步进梁或炉底间没有摩擦,避免加热过程中工件底面被划伤。
3)炉子长度不受推钢倍数的限制,但过长时工件跑偏量将增大。
4)外形不太规整和厚薄不同的工件在装炉条件上有较宽的适应性。
5)停炉时炉内工件可以利用步进机构全部出空,必要时可以将工件倒退一段距离,从而避免了工件在高温下停留时间过长或重复加热所造成的氧化损失。
6)通过改变工件之间的间隙、步进机构的水平行程及步进周期以调整炉子的生产能力。例如炉子产量需要降低时可加大间距以减少炉内装料量,但每根工件在炉内的加热时间不变;保温阶段暂不连续出料时,步进梁可只做升降动作,即“踏步运动”,以减少温度的不均匀程度。(www.xing528.com)
一般步进炉只设置一套步进机构,如图12-56a所示。炉底1(固定炉底梁)是静止的,而炉底2(步进炉底梁)作步进运动。步进炉底梁上升时将固定炉底梁上的工件托起向前水平移动一段距离,到达行程终点后步进炉垂直下降,将工件放在固定炉底梁的新位置上,再继续下降后水平移动到原始位置,完成一个矩形轨迹的步进动作,此时工件只在步进周期的一半时间内移动。为了保证炉子的严密性,炉底下部设密封装置3。
当出料频繁(例如步进周期≤15s)时需设置两套步进机构,如图12-56b所示,炉内只有步进炉底(步进炉底梁)而无固定炉底。奇数炉底梁1带着工件前进时,偶数炉底梁2后退;奇数炉底梁1下降和后退时,偶数炉底梁2上升和前进;奇数炉底梁1垂直上升时,偶数炉底梁2下降。这样,工件在炉内移动一步所需要的时间减少了一半。
图12-56 步进底式炉示意图
a)一套步进机构 b)两套步进机构
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