步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书毕业设计.docx

步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书毕业设计.docx

《步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书毕业设计.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

步进式加热炉同步顶升液压控制系统说明书毕业设计

摘　　要

加热炉是将物料或者工件加热的设备。

在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。

步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。

它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。

步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构，按照一定的轨迹运动，使炉内钢料一步一步地向前推进。

步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。

所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。

炉底机械采用双轮斜轨机构。

步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。

加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成，步进梁由双重轮对的多轴框架支撑，其外侧走轮由液压缸驱动，可以在倾斜轨道上滚动，使步进梁作上升或者下降运动。

上层托轮直接拖住步进梁，而步进梁则由另两个液压缸带动，实现平移运动。

关键词：

步进梁式加热炉；步进梁；双轮斜轨式机构；液压传动

Abstract

Heatingfurnaceisthematerialorworkpieceheatingequipment.Inthemetallurgicalindustryinthemetaltoheatinghabitsheatedtorolledintotheindustrialfurnacetemperatureforging.Walkingbeamtypefurnaceisprovidedtosteelrollinglineheatingallagain.Itdependonspecialsteppingmachinerytomaketheworkinthefurnacestoveamechanizedmoving.

Steppingbeamfurnacedesignacontinuousreheatingfurnaceofitistorelyonspecialsteppinginstitutions,accordingtocertaintrajectory,makingfurnaceofsteelmaterialwithinstepforward.

Stepreheatingfurnacebottomstructureanddrivingmodeaccordingtothematerialofthefrequencyandtheproductioncapacityofthestove,itshouldconsiderdecisionbythesizeofthemachiningparametersandthesiteofsize.Somuststrictlycalculationitsinternalparameters,guaranteetheproductionandthestovesafety.

Furnacebottommachineadoptsdoubleinclinedrailagencies.Theriseandfallofwalkingbeambyhydrauliccylinderforpeacemovementdriven.Heatingfurnacebedbyfixedgirdersandwalkingbeamtwoparts,walkingbeamofbydoubleroundmultiaxialframework,thelateralgoroundsupportedbyhydrauliccylinderdrive,cantiltorbitinrollingmakewalkingbeamriseorfallassport.Theupperrollerdirecttuggedwalkingbeam,andwalkingbeamisdrivenbytwootherhydrauliccylinder,realizetheshiftmovement.

KeyWords：

steppingbeamfurnace，walkingbeam，doubleinclinedrailmonrailagencies，hydraulictransmission

目　　录

1绪论

1.1步进式加热炉

1.1.1步进式加热炉概述

随着西方资本主义社会在18世纪进入工业革命以来，社会的发展进入到了一个全新的速度。

据统计在工业革命以前世界上人均钢铁的使用量是不足5kg。

然而，现在的社会发展到人均钢铁拥有量为418kg。

越来越多的钢结构出现在社会建设中。

所以钢铁一直是现在社会发展的主要材料。

甚至一度到了供不应求的状况。

这样就促使了钢铁产业的迅速壮大。

至2007年，世界钢铁量已经达到了近九亿吨。

但是由于技术有限，加上人们对钢铁的运用越加广泛，出现对钢材更多更新的要求。

所以钢铁的冶炼技术要不断地改良。

1967年第1座步进梁式加热炉投产。

中国1979年投产的步进梁式炉长为32.5米，生产能力为每小时270顿。

步进梁式炉比推钢炉具有许多优点，因而成为新建轧钢厂的首选炉型。

热轧宽带钢厂的规模正向大型化发展，步进梁式炉的特点之一是炉长不受推钢长度限制，因而能适应轧机的小时产量增长的形势。

北京钢铁设计研究总院近20年设计投产的40余座步进炉，已遍及热连轧、型钢、棒线材、带钢、无缝管、开坯、锻压等钢厂以及钢带厂，1994年相继投产的太钢、梅山热连轧厂的步进梁式炉，额定产量分别为180t/h和280t/h，重庆钢铁设计研究院为攀钢1450热连轧厂设计的步进梁式炉，额定产量为150t/h，也在1992年投产。

早期加热炉内部是用一种连续式推钢机，它的作用是将钢锭或钢坯依次推入炉内。

在端出料的加热炉中，推钢机可以将加热好的钢坯从加热炉的另一端推出去。

在侧出料的加热炉中，推钢机将钢坯推出至出料位置，再由出钢机将钢锭推出去；现在大多数采用的是步进式移动装置。

步进式加热炉加热温度均匀，加热时间快，产量高，生产灵活性大，必要时可以将炉内坯料排空。

加热时，坯料下表面的水管黑印小，坯料温度均匀，加热的效率也比较高。

加热特殊钢材是，能满足对坯料表面质量（氧化、脱碳、划伤等）的高度要求；加热大型板材时，由于板坯温度均匀，有利于减少轧制时的厚度差。

所以目前步进式炉在热轧板带车间以及中小型轧钢车间都得到了广泛的应用。

从上世纪50年代起由于步进式加热炉移动装置的出现并且日渐成熟，在许多钢板和小型型钢生产中得到了很好的应用。

作为现代冶金行业普遍采用的一种加热炉，他的优点值得我们学习。

步进式加热炉的结构

A、炉底结构

从炉子的结构看，步进式加热炉分为上加热步进式炉、上下加热步进式炉、双步进梁步进式炉等。

上加热步进式炉顾名思义只有上部有加热装置，固定梁和移动梁是耐热金属制作的，固定炉底是耐火材料砌筑的。

这种炉子基本上没有水冷构件，所以热耗较低。

这种炉子只能单面加热，一般用于较薄钢坯的加热。

与推钢式加热炉一样，为了满足加热大钢坯的需要，步进式炉也逐步发展了下加热的方式，出现了上下加热的步进式加热炉。

这种炉子相当于把推钢式炉的炉底水管改成了固定梁和移动梁。

固定梁和移动梁都是用水冷立管支承的。

梁也由水冷管构成，外面用耐火可塑性包扎，上面有耐热合金的鞍座式滑轨，类似推钢式加热炉的炉底纵水管。

炉底是架空的，可以实现双面加热（步进式炉钢坯与钢坯不是紧靠在一起，中间有空隙，可认为是四面受热）。

下加热一般只能用侧烧嘴，因为立柱挡住了端烧嘴火焰的方向，如果要采用端烧嘴，需要改变立柱的结构型式。

上加热可以用轴向端烧嘴，也可以用侧烧嘴或炉顶烧嘴供热。

考虑到轴向烧嘴火焰沿长度方向的温度分布和各段温度的控制，某些大型步进式炉在上加热各段之间的边界上有明显的炉顶压下，而下加热各段间设有段墙，以免各段之间温度的干扰；因此这样的步进式炉沿炉子长度温度调节有更大的灵活性，如果炉子宽度较大，火焰长度又较短时，可以在炉顶上安装平焰烧嘴。

B、传动机构

步进式炉的关键设备是移动梁的传动机构。

传动方式分机械传动和液压传动两种。

目前广泛采用液压传动的方式。

现代大型加热炉的移动梁及上面的钢坯重达数百吨，使用液压传动机构运行稳定，结构简单，运行速度的控制比较准确，占地面积小，设备重量轻，比机械传动有明显的优点。

液压传动机构如图2-12所示。

图2-12b、图2-12c、图2-12d三种结构型式目前是比较常见的。

我国应用较普遍为图2-12c所示的斜块滑轮式。

以斜块滑轮式为例说明其动作的原理：

步进梁（移动梁）由升降用的下步进梁和进退用的上步梁两部分组成。

上步进梁通过辊轮作用在下步进梁上，下步进梁通过倾斜滑块支承在辊子上。

上下步进梁分别由两个液压油缸驱动，开始时上步进梁固定不动，上升液压缸驱动下步进梁沿滑块斜面抬高，完成上升运动。

然后上升液压缸使下步进梁固定不动，水平液压缸牵动上步进梁沿水平方向前进，前进行程完结时，以同样方式完成下降和后退的动作，结束一个运动周期。

为了避免升降过程中的振动和冲击，在上升和下降及接受钢坯时，步进梁应该中间减速。

水平进退时开始与停止也应该考虑缓冲减速，以保证梁的运动平稳，避免钢坯在梁上擦动。

办法是用变速油泵改变供油量来调整步进梁的运行速。

由于步进式炉很长，上下两面温度差过大，线膨胀的不同会造成大梁的弯曲和隆起。

为了解决这个问题，目前一些炉子将大梁分成若干段，各段间留有一定的膨胀间隙，变形虽不能根本避免，但弯曲的程度大为减轻，不致影响炉子的正常工作。

C、密封机构

为了保证步进炉活动梁（床）能正常无阻碍地运动，在活动梁（床）和固定梁（床）之间要有足够的缝隙，缝隙一般为25mm或30mm，对步进梁来说则在梁支撑（或水管）穿过炉底部分有保证它运动的足够大的开孔。

这些缝隙或开孔的存在虽然是必要的，但也容易吸入冷风，影响加热质量和降低燃料利用率，也可能造成炉气外逸，危害炉底下部设备，对轧钢用步进炉则必须考虑密封问题，目前有两种密封结构，一是滑板式密封，一是水封，前者密封较差，尤其当滑板受热变形后更不能起到密封作用，水封是用得最多的结构，密封效果比较好，水封由水封槽和水封刀两部分组成，分开式和闭式两种结构，开式结构有动床和定床二重水封刀，便于清渣；闭式结构仅有动床水封刀，优点是占用空间小，紧凑。

动床端头水封槽的宽度要保证大于动床水平行程的长度，水槽下部开有集渣斗，由炉底缝隙中掉落的氧化铁皮随水流定期放出。

这里不得不提到的是，之所以在20世纪50年代才采用（相对于钢铁钢铁行业来说），是因为液压传动本身的特殊才致使其发展较为缓慢。

到20世纪初液压传动技术从理论到实际运用才基本成熟。

在21世纪液压技术的运用则标志着一个国家基础工业发展水平。

在步进式加热炉移动装置液压传动系统中，液压传动作为提供动梁运动的动力源起着至关重要的作用。

如何设计高质量的液压装置则直接成为影响钢坯的烧结质量。

早期加热炉内部是用一种连续式推钢机，它的作用是将钢锭或钢坯依次推入炉内。

在端出料的加热炉中，推钢机可以将加热好的钢坯从加热炉的另一端推出去。

在侧出料的加热炉中，推钢机将钢坯推出至出料位置，再由出钢机将钢锭推出去；现在大多数采用的是步进式移动装置。

步进式加热炉加热温度均匀，加热时间快，产量高，生产灵活性大，必要时可以将炉内坯料排空。

加热时，坯料下表面的水管黑印小，坯料温度均匀，加热的效率也比较高。

加热特殊钢材是，能满足对坯料表面质量（氧化、脱碳、划伤