刘烨
柳州钢铁股份有限公司机动工程部 广西柳州 545002
摘要：步进式加热炉机械设备主要借助步进梁上下前后等循环性动作步进输送坯料，被称为连续加热炉。步进式加热炉可在轧制之前输送炉内钢坯并且开展热处理，在钢材轧制中发挥着重要作用，也是不可或缺的工艺设备。近年来，伴随工业生产自动化水平的提升，要想更好地顺应轧钢技术需求，步进式加热炉也需要实现大型化发展目标，具有节能环保与自动化生产操作的功能，进一步加快冶金工业发展速度。基于此，文章将轧钢厂步进式加热炉机械设备作为主要研究对象，重点阐述与其相关的内容，希望有所帮助。
关键词：轧钢厂；步进式加热炉；机械设备
现阶段，我国轧钢厂最常使用的钢坯加热炉型就是步进式加热炉，而在实际安装的时候，炉底机械安装精准度十分关键，会对炉内钢坯的运行跑偏量产生直接影响。为此，在此次研究中，将轧钢厂步进式加热炉机械设备作为重点，在探究其性能优势的基础上，深入探究其具体的施工内容。
一、步进式加热炉概述
（一）炉内热交换过程
通常情况下，步进式加热炉的炉内热交换可分成三种类型，即对流传热、辐射传热以及传导传热。其中，对流传热指的就是炉内的气体和钢材表面接触状态下的热交换，具体涵括了炉内气体不同部分位移形成的对流作用和炉内气体分子间导热的作用。而辐射传热指的则是物体热射线传播的过程，若温度升高，那么辐射的能量就会随之增加，一般体现在炉内气体对于炉壁或者是炉内气体、炉壁相对于钢坯表面两种情况[1]。
（二）性能优势
众所周知，步进式加热炉对推钢比对于退钢连续加热炉的影响进行了有效克服，一定程度上改善了加热的质量和钢坯的质量。正是因为步进式加热炉这一优势的存在，使其在大型的热带钢连轧机中得到了广泛应用。较之于推钢式的阿基热炉，步进式加热炉将可动步进梁加入其中，并且经步进梁产生矩形轨迹，在往复运动的作用下，使得钢坯能够在炉底正常移动，即由进料端向出料端移动。图一是步进式加热炉的基本工作原理图示：
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根据图一内容发现，固定梁与移动梁是组成步进式加热炉炉底的主要部分，而移动梁也被称作步进梁。当钢坯位于固定梁的状态下，步进梁则在图一中1的位置，在启动后，步进梁就会以此为出发点向2点上升，使得未抵达固定梁平面的时候托起钢坯。随后，步进梁就会携钢坯由水平方向实现点2向点3的移动目标，随后向点4最低的位置下降。在此过程循环特定次数后，钢坯就会向出料端送入。而步进梁携钢坯期间，可做可逆往复运动，直至钢坯抵达出料端，往复运动即可停止[2]。
冶金加热炉是主要的工业炉类型，而步进式加热炉机械化陆地结构一般由活动部分与固定部分组成。而根据炉底活动结构差异划分，可将步进炉分成步进底式、步进梁式与步进梁底组合式。而冶金企业最常使用的就是步进梁式加热炉类型。
长期以来，钢铁企业以推钢炉与辊底炉为主要机械设备，而在输送加热坯料方面，步进式加热炉的优势集中体现在以下几个方面：
第一，所加热的坯料规格诸多，而辊底炉与推钢炉都很难对多种钢坯进行加热处理；
第二，滑轨划伤被消除，而且钢坯黑印的数量减少，可确保断面尺寸具有较高的精准度。另外，钢坯受热的面积会随之增大，一定程度上减小了断面的温度差异，可保证钢坯温度的均匀性；
第三，可灵活加热钢坯，具有较强的适应性。扎对钢坯间距以及步进周期进行调整的基础上，使得轧机产量也随之调整，并对多种钢种进行轧制处理[3]；
第四，将炉长加长处理以后，炉子本身生产效能也随之提高，尽量规避了粘钢与拱钢等事故的发生；
第五，通过对热处理工艺的运用，可对炉内坯料输送的速度以及加热时间准确控制，以达到自动化生产的目标。在配合热自动化控制系统的基础上，对空燃比以及炉压予以合理控制，尽可能减少热损失与燃料的消耗量。
二、步进式加热炉机械设备的施工难点与特点阐释
（一）难点
首先，步进式加热炉机械设备的炉底框架对安装质量提出较高要求，而且存在诸多制约现场拼装的因素；
其次，加热炉框架结构的散件量较大，很难有效控制安装的质量，直接增加了施工的周期；
最后，现场测量需要具备较高的精度，且测量方法要合理，充分利用工具确保安装质量达标。
（二）特点
一方面，炉底机械现场的拼装。将已经完成安装的斜轨底座当成拼装的平台，并且在斜轨底座之上分段吊装并固定炉底机械，参考加热炉纵横向的中心线对炉底机械设备的纵横向中心线加以确定，完成现场的拼装作业[4]。
另一方面，炉墙结构的分段整体安装。需在安装现场对拼装平台进行搭设，随后分段拼装炉墙结构梁柱以及炉皮天车。一般情况下，分段的大小需要参考天车吊装的能力确定。采取此安装工艺，拼装在先安装在后，一定程度上优化了安装的质量，提高了安装的效率，使得施工成本明显节省。
三、步进式加热炉机械设备的施工方法研究
（一）埋设基准点
在安装步进式加热炉的时候，需要科学设置三条基准线，也就是出料辊道中心线、炉子中心与进料辊道中心线，将固定中心标板埋设好。以上三条线作为全部尺寸的参考基准，而且在安装炉子的时候需要层层安装和校验。对于鞋柜底座基础还要专门埋设两条横向中心标板与纵向中心标板，借助精准度较高的经纬仪器完成调校，确保标板中心线的精准度不超过0.5毫米。
（二）基础交接与复验、设置控制点
在步进式加热炉机械设备安装之前，需要针对设备开展基础交接以及复测的工作，通过对偏差数据影响后续安装的程度预测，可提前采取相应措施，尽量规避不良后果的出现。
在基础交接和复验中，应保证全部接受复测的项目都将交接与复测以后的中心线和标高控制点当成主要参考依据。在进行基础交接的时候，还要参考混凝土结构工程施工质量的验收规范内容。在设置控制点方面，如果是纵向控制线，应选择加热炉纵向中心线，于加热炉的基础底板与加热炉平台之上设置[5]。其中，前者在安装炉底设备与钢结构中具有一定的适用性，而后者则在安装加热炉的上部结构和设备中可使用。如果是横向控制线，基准应选择为轧制中心线，然而必须对侧近侧出类型与端进端出类型加以准确区分。如果加热炉是端进端出类型，则要从轧制的中心线向炉内引出平行线，将其当成炉体的横向控制线，而引出横向控制线的位置则在轧制一侧的第一组下滚轮零位线。如果加热炉是侧近侧出的类型，应选择轧制中心线，将其当成加热炉的横向控制线。在安装加热炉炉体的时候，其标高控制基准点需要从交接原始点向炉底以及加热炉的平台引入，并且被当成炉底机械以及炉体上部钢结构的基准安装点使用。
（三）安装斜轨底座
在安装斜轨座的时候，应当以安装基准以及设备标记中心线为依据开展中心找正的工作。若设备属于中心标记，则要将起点选择为斜轨面的中心与斜轨面的下部，进而完成找正目标。而对于标高与斜轨面的平整程度需选择使用专业的模具进行找正处理。在安装完成斜轨座并且找正以后，要对提升滚轮机械的止档做出调整，使得提升滚轮处于相同的基准面之上。在对止档安装螺栓进行紧固处理以后，完成全部提升滚轮与提升梁的装配工作，需复测临时挡块，并在和各滚轮距离相同的情况下进行焊接操作。通常情况下，斜轨底座的安装精准度需要对斜面角度、标高以及纵向位置进行相应地控制。
（四）安装提升框架
图二为组装提升框架的图示。在斜轨底座落位框架纵梁前，为避免纵梁出现倾倒的情况发生，需要提前将临时使用支撑垫凳准备好，亦或是使用其他防倒装置。左纵梁与右纵梁下托轮一定要位于提升行程下始点的位置，而且要将托轮止垫放置在特定位置，进而有效规避托轮下滑问题的出现。对前后纵梁连接板组装、连接以及提升框架的横梁，选择的连接螺栓在完成连接操作以后，需保证实际的紧固力在7成，且梁连接面的间隙要几乎是0。对提升框架左右下托轮轴向中心线以及对角线和炉子横向中心线的距离进行检查，进而了解是否距离是相等的。一旦两者之间的差距超过容许范围，即可借助千斤顶顶力展开矫正工作，尽可能与安装的精准度要求相吻合，并将全部连接螺栓拧紧处理。需要注意的是，提升框架纵向的中心线和炉子纵向中心线一定要重合，一旦有偏差，应当采取必要的调整措施，尽量保证处于安装要求数值范围之内。
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在安装和调整导向辊与上下托轮的时候，同样要给予高度重视。提升导向辊的科学化组装，能够保证导向辊和导向滑板之间间隙与设计的具体要求相吻合。通过拉纵向边线的方式，即可对下托轮的轴向中心线和纵向中心线之间的垂直程度展开系统检查，而且也可系统了解下托轮轴水平度情况。一旦发现存在偏差的情况，就要对托轮轴承座做出适当地调整措施，尽量与安装要求相吻合。在对垂直度进行检查的过程中，若托轮要回转，则应使用千斤顶轻顶框架，在托轮悬空的情况下就可以回转。随后，要对下托轮的位置进行再次检查，并且在检查以及调整等处理以后，确保托轮下方止垫是固定好的。与此同时，要求将提升框架下方所设置的临时支撑垫凳拆出处理。在此基础上，使用水准仪器对全部上托轮顶面标高展开深度检查，一旦存在与设计要求相背离的情况，需要对上托轮轴承座下方垫片做出适当调整，保证标高处于0-1毫米之间[6]。在此情况下，拉纵向的边线，对垂直度以及上托轮轴水平程度做出相应的调整。
（五）安装平移框架
在平移框架安装之前，应综合考虑到货的状况，在框架上组装平轨，并采用类似提升框架的拼装方法。一般可选择双行车抬吊形式安装框架，将汽车吊与吊装有效配合。要想确保吊件水平，还应借助手拉葫芦的方法加以调整。在拼装完成水平框架以后，要对对角线存在的偏差展开检测处理，并在调整标高与中心以后，完成连接板的焊接工作。要想有效规避焊接过程中框架的下挠出现变形的情况，则要将临时支撑加入其中，因框架的受力点为两侧轮子，所以需要在中间的部分尽量多地使用临时支撑。在安装完成平移框架以后，可对定心装置进行安装，保证侧导辊的间隙控制在0.5-1毫米之间。在提升与平移框架定位找正方面，要将炉中心线以及进出料辊道线作为主要参考依据。
（六）传动装置油缸杆
在传动装置油缸杆连接之前，一定要对油缸行程尺寸、提升需求之间的一致性进行必要核对。与此同时，要深入了解平移与提升行程位置和设计要求之间的契合程度。概括来讲，一定要确保油缸具有超行程运行的性能，并且在上述各项指标均合格的情况下，与油缸杆进行相应地连接。
（七）安装炉底框架
拼装炉底框架的方式同提升框架、平移框架如出一辙。需要将炉子中心线作为炉底框架纵向定位的参考依据，而横向定位则需要参考进出料中心线。在完成拼装以后焊接连接板，安装完成炉底框架以后，即可安装水封装置。
（八）安装水封装置
虽然水封槽、水封罩以及水封刀安装工作相对简便，且在规范方面没有提出过高要求。但在实际安装的过程中，一旦忽视其重要性，也很容易出现水封罩密封不达标的情况，严重的还会引起炉底窜火或者是水封槽受损的情况，导致炉体运行的安全隐患逐渐增加。
结束语：
综上所述，伴随国内钢铁工业发展速度的不断加快，钢铁产量逐渐增加，目前所使用的钢铁工业技术装备已经能够可较高的附加值且技术含量较高。而步进式加热炉则属于钢坯热处理的最典型代表。在以上研究中，以步进式加热炉作为重点展开相关性研究，结合其优势与施工的难点、特点等，深入探究了步进式加热炉的具体施工方法，主要的目的就是为轧钢厂步进式加热炉机械设备的推广应用提供有价值的参考依据，充分发挥此类机械设备在工业生产中的作用。
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