步进式热处理炉及其调质线设计的几个问题
步进式货叉热处理线的设计及应用
嘴和连 续调节燃 烧的方式 来加热 。高速烧 嘴喷 出
７ ｍ／的高 温 烟 气 ，搅 动 炉 内空 气 流 动 ，以 获 得 均 ０ ｓ
匀 的 温 度 场 。该 设 备 共 有 ８ 独 立 烧 嘴 ，每 套 烧 嘴 套 设 有 自动 点 火 、火 焰检 测 、熄火 报 警等 功 能 。
节：４５ ０ ｎ （ ￣ ．～２ｍｉ 可调 ）。 １ ｆ
２ 调质线的组成 ．
该 步 进式 调 质生 产 线 主要 由步 进进 料 机 构 、淬 火 加 热 炉 、淬 火 水 槽 、 自动 淬 火机 构 、货 叉转 移 机 构 、步 进 式 回火 炉 、二次 喷 淋 冷 却机 构 、步 进 式 转 移 卸料 机 构 ，以及 液 压站 、智 能控 制 系 统等 组 成 。 为 了节 约 空 间 ，便 于 组 成ｕ形 流水 线 ，我 们 将 其 设 计 成 ｕ 结 构 ，如 附 图所 示 。 形
３ 调质线的工艺流程 ．
此 调 质线 的工 艺 流 程 包 括 人 工 ＋ 助上 料 一 液 辅 压步 进 机 送料 一步 进式 加 热 炉前 室预 热 一步 进 式加 热 炉 加 热 一 自动 淬 火 机构 出料 一淬 火 水 槽淬 火 一 货 叉转 移 一 移动 小 车 送料 一步 进式 回火 炉 前 室预 热 一 步进 式 回火 炉 回火 一 步进 机 出料 一二 次 喷淋 冷 却 一
步进式货叉热处理线的设计及应用
安徽合 力股份有 限公司 （ 合肥 ２ ０ ０ ） 于廉 晶 李华 东 ３ ６ １
目前 ，国 内部 分 货 又 企业 已经 由型材 又 代 替 了 锻 造 又 ，开始 走 向规 模化 生 产 。 以前 货 又 的热 处理 大 多采 用 电加 热 台 车 炉 ，不 利 于大 规 模 批量 生 产 。
步进梁式加热炉出钢控制系统及改进
粗轧就绪 和辊道 速度 信号 ， 热 炉 出炉辊 加 道 转 动 ， 时 不 居 中 的 出 炉 板 坯 就 撞 坏 辊 此 道 两 侧 护 板 或 者 严 重 顶 偏 ， 成 生 产 事 造
故 ， 板 坯 温 度 高 达 １０ ￣ 处 理 起 来 非 因 ２ ０Ｃ， 常 困难 和 费 时 ， 重 影 响 生 产 ； 时 通 过 严 同 考 察 发 现 国 内不 少 钢 厂 步 进 梁 式 加 热 炉 出
钢控制系统 也存在 此类 问题 ， 且 很 多钢 并
厂 一 直 没 有 解 决 。本 文 通 过 对 步 进 梁 式 加 热 炉 出钢 控 制 系 统 进 行 分 析 ， 出 一 系 列 提 改 进 措 施 并 实 施 ， 用 后 效 果 明 显 ， 效 应 有
列改进措施 。
１ 前言
２５ ２ ０热 轧 板 厂 设 有 两 座 步 进 梁 蓄 热 式
是 偏 出辊道 两侧 ， 撞在 出钢 机侧辊 道 护板 上 ， 或 在炉 子侧 辊道 轴承 座上 ， 自动 运行 时 ， 热 加 炉 出完 钢把 出 钢 完成 信 号 发 给 轧 机 Ｐ Ｃ， Ｌ 轧 机 Ｐ Ｃ收 到 出 钢 完 成 信 号 后 发 给 加 热 炉 Ｌ
加热 炉 ， 别 于 ２０ 分 ０９年 和 ２ １ 相 继 竣 工 ００年
投人使用 ， 加热炉炉子本体 、 控制模型以及控 制 程序 均 由国 内设 计 院设 计 编 写 完 成 ， 制 控
系统 采 用 西 门 子 ｓ ４ ０系 列 Ｐ Ｃ， 制 程 ７— ０ Ｌ 控 序 投入 使 用 以 来 ， 钢 事 故 不 断 ， 重 影 响 出 严 ２５ ２０热轧 板 厂 生 产 的稳 定 性 ， 其 原 因 。 就 一 是 经常 发 生 出钢 机 在 炉 内 抬升 的 过程 中 ， 由 于 行程 偏小 ， 坯直 接从 出钢 机上 掉 下来 ， 板 砸 在 炉 内步进 梁活 动水 梁上 ， 者行 程偏 大 。 或 直 接抬 起 两块 板 坯 ， 面 一 块 被 挤 偏 或 从 出钢 后
高线步进式加热炉炉底机构结构强度疲劳寿命分析及建议
高线步进式加热炉炉底机构结构强度疲劳寿命分析及建议谢民一、问题的提出高一线步进式加热炉由于投产13年，需要进行整体改造性大修。
加热炉炉底机构是步进作业的关键设备，该设备主要由升降框架与步进框架组成，因此正确评价与分析升降框架与步进框架的剩余使用寿命很有意义，可以为是否需要更换新设备提供科学决策依据。
二、所作的工作1.1 步进式加热炉的升降机构结构简介高线厂加热炉是由美国DA VY公司提供基本设计，北京凤凰工业炉有限公司提供全部详细设计，为步进梁式钢坯加热炉，并于l995年投产。
炉子有效面积：16.7m ×8.6m = 143.62㎡，加热坯料：150mm×150mm×8000mm—12000mm。
升降机构采用双层框架斜坡双滚轮结构。
主要由升降框架和步进框架组成，步进框架上有六条承力横梁，承接上部炉内钢坯、支架及四条纵向水箱梁荷载，见图1所示，图中六个箭头为上部炉内钢坯、支架及四条纵向水箱梁对承力横梁的荷载。
1升降框架2步进框架3承力横梁图1 步进加热炉升降机构简图升降框架、步进框架及上部六条横梁都是工字钢焊接结构。
升降框架与步进框架均为过约束的框架，框架应力分布不仅与承重载荷有关系，同时会受到框架变形、动态冲击、温度变化等因素影响。
1.2 升降框架与步进框架工作过程简介该加热炉二十四小时连续工作，自l995年投产以来，已经连续工作十四年，高速线材累计总产量771万吨。
生产时，加热炉每送出一条加热好的钢坯完成一个工作循环，每个工作循环过程如下：(1)初始状态，升降框架连同步进框架处于低位，钢坯由炉内固定梁支承；(2)在升降液压缸推动下，升降框架沿着斜坡轨道运动，上升同时有向右（按图中方位而言）水平移动，但平移框架只是被抬高，没有水平移动，这时上面炉内的钢坯被托起；(3)平移液压缸动作，拖动步进框架向右（按图中方位而言）水平移动到位；(4) 升降液压缸动作，升降框架沿斜坡轨道运动，下降并有向左水平移动，同时带动步进框架下移（无水平移动），这时上部的钢坯荷载卸荷，同时上部炉内出口端向外慢慢送出一条加热好的钢坯，入口端送入一条冷钢坯；(5) 平移液压缸动作，推动步进框架左移回位。
不同设计参数对钢坯步进蓄热式加热炉性能的影响分析
不同设计参数对钢坯步进蓄热式加热炉性能的影响分析钢坯在生产过程中的加热是至关重要的环节。
为了确保钢坯达到适当的温度以满足后续工序的需求，步进蓄热式加热炉被广泛应用。
而该炉的性能又很大程度上受到设计参数的影响。
本文将分析不同设计参数对钢坯步进蓄热式加热炉性能的影响。
首先，设计参数之一是炉膛尺寸。
炉膛尺寸的大小直接影响到加热区域的容纳量。
较大的炉膛使得炉内能够同时容纳更多的钢坯，从而提高了生产效率。
然而，需要注意的是，炉膛尺寸过大可能会导致加热不均匀的问题，因为热量在大空间内的扩散速度较慢。
因此，在确定炉膛尺寸时需要权衡兼顾。
其次，加热温度是另一个重要的设计参数。
加热温度的选择应根据具体材料的特性和加工要求来决定。
一般来说，如果加热温度过高，钢坯可能会发生变形或者出现表面氧化层。
而如果加热温度过低，加热效果将受到一定程度的限制。
因此，选择适当的加热温度是确保加热效果和钢坯质量的关键所在。
第三，加热时间是一个影响性能的重要参数。
较短的加热时间可以提高生产效率，但是可能会导致加热不均匀的问题。
过长的加热时间则会增加能源消耗和生产成本。
因此，需要在兼顾效率和加热质量之间进行权衡，选择合适的加热时间。
此外，加热介质也是影响性能的关键因素之一。
传统的步进蓄热式加热炉使用煤气或重油等传统燃料作为加热介质，但由于其燃烧产生的废气对环境造成了较大的污染，现代加热炉越来越多地采用清洁能源替代传统燃料。
清洁能源如天然气、电能等不仅对环境友好，还能提高炉子的热效率，降低生产成本。
最后，控制系统的设计也是加热炉性能的关键。
现代步进蓄热式加热炉普遍采用先进的自动控制系统，通过精确的温度控制和参数调节，可以实现加热过程的精确控制和优化。
这些控制系统可以根据不同的工艺和材料要求进行自动调整，并实时监测和调整加热过程，以确保加热效果和钢坯质量的稳定性和一致性。
综上所述，不同设计参数对钢坯步进蓄热式加热炉性能有着不同的影响。
炉膛尺寸、加热温度、加热时间、加热介质以及控制系统的设计都是影响加热炉性能的关键因素。
步进式加热炉在轧钢厂的应用及常见电气故障处理
步进式加热炉在轧钢厂的应用及常见电气故障处理摘要本文将详细阐述步进式加热炉结构、控制原理及常见故障的处理，来和相关单位进行技术交流，达到共同提高的目的。
关键词加热炉步进梁 plc控制手动控制自动控制图分类号：tg307 文献标识码：a1 步进梁结构步进炉炉底机械由平移液压缸、升降液压缸、活动梁、固定梁、升降台架等构成，活动梁在液压油的作用下，可以上下、前后运动，实现钢胚的步进运动2 步进梁控制2.1 步进梁工作方式步进机构要采取相应的工作方式来保证钢胚在加热炉中的加热效果。
它有以下几种工作方式：（1）手动方式。
控制活动梁前后上下动作的操作键按下后，执行相应的动作。
一般在调试或者系统复位时使用。
（2）半自动方式。
处于这种方式时，操作台上正循环和逆循环按键有效。
正循环按下后，活动梁经过后退→上升→前进→下降等过程回到起点；逆循环按下后，活动梁经过上升→后退→下降→前进等过程回到起点，这种方式可以把钢胚从炉内退出来。
（3）自动方式。
自动方式就是根据系统的联锁信号，连续不断的作正循环运动。
正式生产时就是采用这种方式。
（4）踏步方式。
踏步动作就是不断执行上升→下降过程。
当轧机出现意外不能轧制时，踏步动作使钢胚在原位不停滚动，使之受热均匀，可避免钢胚在炉内因过热而变形。
2.2 步进机构动作过程（1）初始状态步进式加热炉的活动梁初始位置处在前下位，在此位置上，活动梁上表面比固定梁上表面低，活动梁不承担钢胚重量，可延长活动梁的使用寿命。
（2）后退过程开始工作时，活动梁从前下位向后下位运动（做平移运动）。
（3）上升过程活动梁上升托起钢胚。
在整个运动过程中，对活动梁的运动速度要求较高：离开后低位，活动梁加速运行至和定梁同高位时，活动梁减速准备接胚；接完胚活动梁加速运行到高位。
（4）前进过程与上升过程一样，启动时要求加速，停止时要求减速。
当步进梁从后位向前运行300mm 后，到达3前位，完成前进过程。
（5）下降过程下降过程和上升过程类似，在这个过程中，活动梁从高位向低位运动，在同高位把钢胚放到固定梁上，这样钢胚就向出炉端前进了一步，而最前面一根钢胚被放到出炉辊道上，准备出钢。
步进式加热炉温度控制系统的设计与应用
步进式加热炉温度控制系统的设计与应用摘要随着世界能源危机的日益加深和现代化工业生产对钢材需求量的日益增加，在钢铁产业中如何节能成了人们越来越关注的问题。
在轧钢生产线上，步进式加热炉是最重要设备之一，传统加热炉燃烧过程中不仅能耗高，而且温度控制精度差。
本文针对加热炉普遍存在的问题，给出了系统的解决方案。
关键词步进式加热炉；温度控制；设计；应用目前，钢铁已被广泛应用于机械、航空航天、国防等各个领域，它是每个国家国民经济的基础原料，在国民经济发展中占有相当重要的地位。
另外，随着世界能源的日益消耗，人们对节能的日益关注，而加热炉的耗能占钢铁工业耗能的近1/4，是钢铁产业的耗能大户[1]。
自70年代以来，各个钢铁企业为了节省能耗，都不断致力于加热炉的节能控制的研究，以便在保证钢铁质量的同时，降低能耗，提高加热炉的效率。
传统的加热炉都是采用PID系统根据炉温偏差及煤气、空气实际流量来控制，但是由于煤气热值突然改变时，炉温变化比较慢，再加上步进式加热炉非线性、、大惯性、强耦合、大滞后等特点，采用PID控制方式效果就会较差。
因此为了使加热炉燃烧过程普遍存在的温度控制精度差、钢坯温度波动严重、能耗高等问题得到有效解决，我们需要针对步进式加热炉设计新的温度控制系统，以提高能源的利用率。
1 步进式加热炉的结构目前国内钢铁企业大多采用步进式加热炉，它的主要作用是通过结构上独立的上下运动和前后运动的移动粱和固定粱的反复上升、前进、下降的过程将钢坯一块一块加热后托出放置在炉子出料侧的辊道上，然后用辊道送往轧机进行轧制。
步进式加热炉自装料端至出料端可以分为预热、加热和均热三段。
为了提高炉内的传热效果，在加热段和均热段之间设有压下炉顶，在加热段、均热段的侧面炉墙的下部还有烧嘴，这样可以实现全部辐射。
坯料进入到加热炉后，首先要经过预热段进行缓慢的升温，然后再进入加热段进行加热使钢坯的平均温度达到轧制温度，最后进入到均热段进行均热，使钢坯内外温度趋于一致。
步进式加热炉加热质量控制系统的方案设计书
步进式加热炉加热质量控制系统的设计摘要：目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计，从而反映出当今自动化技术的发展方向。
同时，介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。
一、引言加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。
随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。
我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大，操作不当时会粘钢造成生产上的问题，难以实现管理自动化。
由于推钢式炉有难以克服的缺点，而步进梁式炉是靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送钢管，钢管之间可以留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦，出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕，钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高，生产操作灵活等特点，其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
全连续、全自动化步进式加热炉。
这种生产线都具有以下特点:①生产能耗大幅度降低。
②产量大幅度提高。
③生产自动化水平非常高，原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统，传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制系统都是PLC或DCS系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。
传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。
本工程是某钢铁集团新建的φ180小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。
二、工艺描述本系统的工艺流程图见图1图1 步进式加热炉工艺流程图淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。
装出料方式：侧进，侧出。
炉子布料：单排。
活动梁和固定梁均为耐热铸钢，顶面带齿形面，直径小于141.3mm钢管，每个齿槽内放一根钢管。
步进式加热炉控制系统设计
步进式加热炉控制系统设计班级：测控技术与仪器083班姓名：高翔学号：089064081设计日期:2011年12月22至2012年1月2号设计地点：安徽工业大学东校区小组成员：安健高翔吴正伟张长帅严言目录第一部分：步进式加热炉1. 步进式加热炉简介 (3)2. 步进式加热炉结构 (4)3. 步进式加热炉工艺流程 (5)第二部分：DCS系统的选型⒈DCS选型注意事项 (7)⒉本设计DCS选型 (7)⒊DCS系统硬件选型 (8)⒋组态设计 (8)⒌设备安装 (9)⒍调试 (9)第三部分：步进式加热炉控制系统设计方案⒈步进式加热炉的主要性能参数 (9)⒉步进式加热炉具体控制方案设计 (9)第四部分：DCS组态图⒈JX-300组态 (13)⒉加热炉控制系统演示工程 (14)⒊温度报警显示 (15)⒋温度和炉膛压力监控 (16)第五部分：心得体会第六部分：参考资料一、步进式加热炉工艺流程⒈步进式加热炉简介⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。
前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。
轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。
步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。
⑵步进式加热炉特点和推送式连续加热炉相比，步进式加热炉具有以下优点：1.可以加热各种形状相比的料坯，特别适合推送式炉不便加热的大板坯和异型坯。
2.生产能力大，炉底强度可以达到800-100kg/m2 h,与推送式炉相比，加热等量的料坯，炉子长度可以缩短10%-15%。
3.炉子长度不受推送比的限制，不会产生拱料、粘连现象。
4.炉子的灵活性大，在炉长不变的情况下，通过改变料坯之间的距离，就可以改变炉内料块的数目，适应产量变化的需要。
而且步进周期也是可调的，如果加大每一周期前进的步距，就意味着料坯在炉内的时间缩短，从而可以适应不同金属加热要求。