步进式炉实例展示

1.步进梁式炉

使用耐热钢梁的步进梁式炉，由于受梁的材质所限，炉温一般不超过1050℃，因而主要应用于工件的热处理加热，有时则用于两道工序间的再加热。

再加热炉的一个特点是进炉工件已有一定的温度，在炉内再次加以满足下一工序的温度要求，因此热耗一般较低。同时，加热时间较冷料要短，因而炉子长度比同等产量和温度制度的炉子要短得多。但另一方面，工件经过上一加工工序后长度往往要增加很多，反映在炉子尺寸上往往是炉宽大于炉长。在温度制度方面，由于无预热加热之分，沿炉长方向的温度分布基本上是恒温的。

图12-75所示是一台步进深式再加热炉的剖面图，炉子内长5452mm、内宽15080mm，有效炉长4860mm。工件外径ϕ76～106mm，壁厚3～8mm，长8～14m，入炉温度300～500℃，出炉温度980℃，产量15t/h，最高可达20t/h。以重油为燃料，空气预热温度350℃，出料频率最快时每分钟3根。步进梁和固定梁是顶面有齿形槽的耐热钢梁，齿距为180mm。用四个升降液压缸和两个平移液压缸完成步进动作。固定梁上升和下降行程各为100mm，水平行程为160mm。步进周期：前进为2.2～2.5s，下降为4.5～5.5s，后退为3.0～3.5s，上升为6.0～6.5s，总计16～18s。

图12-75 步进梁式再加热炉

a）纵剖面 b）横剖面

在装出料炉门外均设有光电管装置，通过检测工件的头部和尾部位置发出信号，控制装出料辊的速度变化和工件的对中定位并与步进梁相配合作同步运行，达到装出料全周期不超过20s的要求。

炉子基础与炉底钢结构之间留有高300mm的通风带，并设有换气通廊和检修用的吊装空间。

低压全热风燃油烧嘴装在同一面墙上，步进梁顶面距炉底约500mm，烟气由装料侧下方排出，出料侧下方为排渣口。沿炉宽分三段进行炉温和空燃比的自动控制。(www.xing528.com)

2.步进底式炉

图12-76 端部供热的步进底式炉

（1）端部供热的步进底式炉　炉型结构如图12-76所示，用于加热碳钢和低合金钢方坯，从端部进料侧面出料，钢坯尺寸为90mm×90mm×6000mm和105mm×105mm×6000mm两种，加热温度为1150～1200℃，额定生产能力65t/h。炉子有效长度为24.102m，宽度为6.612m，炉底有效面积为159m²。以热值为7540kJ/m³的煤气为燃料，煤气压力2kPa，煤气消耗量12640m³/h。烧嘴安装能力：第一加热段为5×1150m³/h，第二加热段为6×1150m³/h，均热段为6×500m³/h。单位热耗的设计值1465kJ/kg，当炉子生产能力为31～32t/h时实测单位热耗为1340kJ/kg。炉子有两条宽700mm的步进炉底，中心距为3150mm。配有片状空气预热器（两组四行程），空气预热温度400℃以上，低生产率时实测预热温度大于或小于300℃。设计耗水量60t/h，实测时为56t/h。设计中加强了对炉体的隔热，在传统的464mm炉衬外层又增加了50mm厚珍珠岩板，尽量减少侧炉门数量以减少热损失。炉顶用粘土耐火浇注料整体浇注，上面再铺以20mm硅酸铝纤维和80mm珍珠岩板，投产后实测加热段侧墙外表温度不超过72℃，炉顶不超过59℃。炉底用磷酸盐耐火浇注料预制块和高铝砖砌筑，用硅藻土砖和珍珠岩板隔热。步进炉底水平行程有180mm、210mm两种，提升行程90mm，下降行程60mm，步进周期21s和29s，由液压缸驱动。液压系统中采用皮囊蓄能器，用以回收炉底下降时的能量而进行液压平衡，从而减少了装机容量，也减轻了设计质量。步进炉底设计成单层水冷却梁，两条步进炉底的升降动作采用自调式分流集流阀同步运行，进退动作则采用刚性轴同步运行。梁的升降为变斜度轨道，可以中间减速以减少工件对炉底的冲击。

（2）炉顶供热的步进底式炉　炉子剖面图如图12-77所示。用于加热碳钢和焊条钢方坯，从侧面装出料，料坯截面为120mm×120mm，长7.6～9.5m，加热温度1050～1180℃，额定生产能力55t/h，炉子有效长度16.472m，宽10.324m，炉底有效面积170m²，以热值为7540kJ/m³的煤气为燃料，消耗量9170m³/h，助燃空气量17000m³/h，用带插入件的管状预热器将空气和煤气分别预热到500℃和240℃。炉顶供热使用平焰烧嘴，燃烧能力为12个250m³/h和24个300m³/h。另在端墙上设四个低压涡流式烧嘴，用来提高坯料的头尾温度。

图12-77 炉顶供热的步进底式炉剖面图

炉温及空燃比分两段控制，单位热耗1255kJ/kg，用三条宽800mm的步进炉底，中心距为3150mm。炉衬组成和前例相同，只是将硅藻土砖和珍珠岩板分别改成密度为1kg/m³和0.6kg/m³的轻质耐火隔热砖。步进炉底水平行程240mm，升降行程各90mm，要求坯料全长的弯曲度小于或等于70mm，步进周期为38s。由液压缸驱动曲柄机构升降，平移则使用另一组液压缸。整座炉子是高架式的，炉底标高5.82m，所以炉子下部空间的通风问题就易于处理。