步进式铜锭加热炉设计理念

步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是一种能够精确控制加热过程的设备，适用于各种热处理过程中的加热环节。

其主要特点是通过定时或传感器触发控制器，使步进电机依次驱动加热炉内的加热段，从而实现对加热过程的精确控制。

本文将以步进式加热炉的步进机构控制为例，介绍其工作原理及控制方法。

1. 步进电机控制原理步进电机是一种特殊的电机，具有精度高、速度低、响应迅速等优点。

步进电机的控制主要是通过脉冲信号来控制电机旋转的步数和方向，其操作原理如下：当接收到一个脉冲时，电机按照一定的步骤向前或向后旋转一定角度。

控制器根据需要发出若干个脉冲信号，使电机执行相应的运动。

在每个脉冲信号的作用下，电机按照一定的步进角度（通常为1.8度）旋转。

步进电机的控制一般采用开环控制，即控制器无法精确感知电机转动的位置。

因此，在控制时需要通过相应的算法来保证电机的精度。

步进式加热炉是一种由多个加热段组成的工业热处理设备。

每个加热段都由发热元件、绝热材料和控制器组成。

在加热过程中，控制器通过不断地触发脉冲信号来控制步进电机的运动，从而调节炉内的加热段。

具体来说，步进式加热炉步进机构的控制步骤如下：（1）开启加热炉的电源，启动相关的控制器。

（2）设定加热段的参数，例如温度、时间、加热段宽度等。

（3）控制器根据设定参数，通过摩擦轮或传动装置在步进电机的承载轴上输出相应的脉冲信号，使电机一次性旋转一定的角度。

（4）步进电机的输出轴带动相应的传动装置，使加热炉内的加热段按照设定的宽度依次进入加热工作区域。

（5）加热工作结束后，控制器再次向步进电机输出脉冲信号，通过相同的步骤将加热段依次退出加热工作区域。

（6）当所有的加热段退出加热工作区域后，加热炉停止加热工作，待冷却后即可取出加热物。

步进式加热炉步进机构的控制方法主要包括两种：时间控制和传感器控制。

（1）时间控制时间控制是指通过控制器设定加热段的加热时间和停留时间来控制步进电机的运动。

每个加热段的加热时间和停留时间都是相等的，因此可以通过设定为统一的时间控制整个加热过程。

75T步进梁式加热炉用于钢锭轧制前的加热技术方案书目录第一篇商务文件（详细交流后提供）第一章报价表第二章供货清单一设备详细供货清单二备品备件清单三专用工器具清单第二篇方案书技术文件第一章原始设计条件一设计与环境条件二设备工艺要求第二章设备规格书一设备规格二产能计算三设备性能参数四设备介质、能源、动力消耗参数五设备组成及结构介绍（以下详细技术交流后提供）第三章投标设备质量控制计划一设计制造、检验、安装标准、规范二投标设备关键元器件选择及配套厂家三设备监造四质量保证承诺第四章工程进度、及交货计划（一双方工程范围二设计联络计划三制造进度计划四安装调试及人员派遣计划五考核测试及验收计划第五章包装、运输第六章资料交付一买方提供技术资料的内容及时间二卖方提供技术资料的内容及时间第七章培训及技术服务第二篇投标书技术文件第一章原始设计条件一设计与环境条件1 环境条件1.1 安装于室内1.2 海拔高度：1600m1.4周围空气温度所有户内电气/电子设备满足在室温40℃，没有空调的环境中长期安全可靠运行，且运行参数保2 公用介质条件2.1供电系统供电电源：三相四线制AC380V ±10% ；50HZ;频率及波动范围：50Hz±1Hz，或客户指定2.2水源条件工业水：悬浮物含量≤238毫克/升，悬浮物含量≤25毫克/升（经处理后一般）。

悬浮物颗直径不大于0.1mm，总硬度(德国度)8.8度，PH值：7.6。

入口压力为0.2－0.3Mpa。

水温：夏季温度：35℃，最热月平均27.5℃，冬季温度最低：3℃。

2.3 压缩空气供气条件：压缩空气0.4～0.6Mpa。

工作温度条件：环境温度在-20℃～40℃，湿度≤85%。

2.4 天燃气燃料类型：天然气煤气热值：8500~9000×4.18 kJ/m3压力范围：7~10k Pa二设备工艺要求1设备用途用于钢坯的轧制前加热。

第二章设备规格书一设备规格1炉型：炉子规格: 75T/炉钢锭加热炉炉子结构: 步进梁式进料方式侧面辊道快速自动进料至炉内工位出料方式侧面道快速自动出料至轧机辊道2组成3 设备规格炉型步进梁炉炉膛宽度9600 ｍｍ有效装料宽度: 9000 ｍｍ有效高度: 300 ｍｍ预热室长：7个步距，计：1400ｍｍ加热室长41个步距，计：8200ｍｍ装出料辊中心距9600ｍｍ步距200ｍｍ炉步数48步装出料辊中心高900ｍｍ炉底有效面积约100ｍ2进料输送辊道长: 买方负责出料输送辊道: 买方负责（直接接辊机辊道）炉子总长: 约19000毫米以内（包括辅助设施安装空间）炉宽: 约12000毫米以内炉子总高: 约地面6000毫米、地下约3000ｍｍ炉子总重约150T加热室容积：约180ｍ3二生产能力，产量计算三设备性能参数1生产能力：75T/ｈ。

第43卷第3期有色金属加工Vol .43No .32014年6月NONFEＲＲOUS METALS PＲOCESSINGJune 2014铜扁锭步进式加热炉的技术创新陈景阁（苏州新长光热能科技有限公司，江苏苏州215011）收稿日期：2014－09－30作者简介：陈景阁（1975－），女，高级工程师，主要从事工业炉设计和研发工作。

摘要：文章结合本公司自主开发的端进端出式铜扁锭加热炉的设计过程，指出炉子方案制定和设计时需要注意的事项，重点介绍了端进端出式步进炉在新技术、新装备方面的开发应用，并提出该炉型在以后设计过程中需要技术改进的方面。

关键词：端进端出式；步进炉；技术现状；设计改进中图分类号：TG155．1文献标识码：A文章编号：1671－6795（2014）03－0005－04铜扁锭加热炉用于铜锭热轧前的加热，一方面能提高铸锭的塑性，另一方面可消除铸锭在铸造过程中的部分偏析使金属材料内部组织达到或接近平衡结晶状态，为热轧机提供良好的开轧条件。

目前常用且效果最好的加热炉是以天然气或柴油为燃料的步进式加热炉，可加热单重3t 以上的铸锭，炉子热效率高达55%以上，产量为10 120t /小时。

近年来国内铜加工热轧生产线的生产能力不断提高，可处理的铸锭尺寸也越来越大，扁锭断面规格（HXB ）一般为（127 250）ˑ（300 1050）mm ，铸锭最长达8m ，锭重13t 。

处理宽度尺寸较大的扁锭，采用端进端出的进出料形式最为经济，这就对端进端出式步进加热炉提出了更高的技术要求。

我公司自上世纪90年代开始自主研发端进端出式加热炉，随着近几年新技术和新装备不断投入应用，使得该炉型在装机水平和技术含量上都得到了很大提高，取得了较好的应用效果。

1步进式加热炉的分类及特点步进式铜扁锭加热炉在结构设计上充分利用了余热回收，使得该炉型热效率高、能耗低，随着炉外机械设备的发展和自动化水平的提高，该炉型得到了广泛的推广应用，成为铜及铜合金热加工生产线必要的加热设备之一。

步进式铜锭加热炉设计理念【摘要】步进式加热炉在步进机构运行平稳可靠，自动化程度高，热效率高。

步进炉的设计理念对步进炉是至关重要的，步进炉的设计计算更是这重中之重。

【关键词】步进式；加热炉；设计理念1.加热时间和炉子主要尺寸的计算1.1加热时间计算铜坯的加热时间与铜坯在炉内的放置情况、铜坯的材质及直径（或厚度）有关。

此外，炉内的温度位差对加热时间的影响则更为显著。

考虑到各种加热因素后的铜坯加热加热时间按下式计算τ=Mτ1式中τ1-基本加热时间M-置放系数一般来说，越厚的铜坯加热时间越长，具体加热所需时间则根据具体工艺规程确定。

1.2炉子主要尺寸计算a、有效炉底长度是指炉子总长度中工件在炉内受热的一段长度。

由于是端部炉口装料，习惯上以炉口外缘为起点。

出料采用的是端面出料，则以炉内工件的前沿为终点。

计入工件间隔后，有效炉底长度的经验计算式如下L=（1.10G/K）3[14.25s（b+e）/8.9lfn（1.232-S）] （m）式中K-修正系数；G-要求达到的炉子生产能力（t/h）；s-工件厚度或直径（m）；b-工件宽度（m）；e-工件间的间隔（m）；l-工件长度（m）；f-工件截面积（m2）n-装料列数；8.9-铜坯的密度（t/m3）1.10-考虑到经验公式本身的误差而引起的安全系数。

b、炉底宽度工件工件长度l和工件在炉内的列数n决定。

工件两端之间和工件端头与侧墙之间的距离取0.2～0.3m，如工件特别长，则取0.4～0.5m，炉底特别长时，考虑到工件在运行中的跑偏量，炉底宽度应适当加大。

c、确定炉膛高度时，应考虑以下因素：（1）炉膛对工件的传热能力，即炉气能否充满炉膛以保证足够大的辐射层厚度和足够长的气流滞留时间。

（2）炉膛热负荷应处于115～290KW/m3范围内。

（3）烧嘴喷出的火焰应尽量接近工件但不宜直接喷到工件表面上。

（4）加热段内炉气流速为2～5m/s，预热段内为5～8m/s。

（5）便于对炉膛的维修。

步进式加热炉自动控制系统的设计2009-5-7 9:47:00 来源：作者： 网友评论 0 条 点击查看摘 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 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。

1 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。

2 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。

步进式加热炉控制系统设计一、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。

（2）步进式炉的几种类型步进式炉从炉子构造上分目前有：单面供热步进式炉、两面供热步进式炉、钢料可以翻转的步进式炉、交替步进式炉、炉底分段的步进式炉等等。

单面供热步进式炉也称步进底式炉，钢料放置在耐火材料炉底或铺设在炉底上的钢枕上。

钢坯吸热主要来自上部炉膛，由于一面受热，这种炉子的炉底强度较低。

它适用于加热薄板坯、小断面方坯或有特殊要求的场合。

两面供热步进式炉也称步进梁式炉，活动梁和固定梁上都安设有能将钢坏架空的炉底水管。

在钢坯的上部炉膛和下部炉膛都设置烧嘴，因此炉底强度较高，适用于产量很高的板坯或带钢轧前加热。

钢坯可以翻转的步进式炉是每走一步炉内钢料可以翻转某一角度，步进梁和固定梁都带有锯齿形耐热钢钢枕，这是加热钢管的步进式炉，每走一步钢管可以在锯齿形钢枕上滚动一小段距离，使受热条件较差的底面逐步翻转到上面，以求加热均匀。

交替步进式炉则有两套步进机构交替动作。

运送过程中，钢坯不必上升和下降，振动较小，底面不会被划伤，表面质量较好。

炉底分段的步进式炉的加热段和预热段可以分开动作。

例如预热段每走一步，加热段可以走两步或两步以上。

这种构造是专门为易脱碳钢的加热而设计的。

钢坯在预热段放置较密，可以得到正常的预热作用，在加热段钢坯前进较快，达到快速加热，以减少脱碳。

（3）步进式炉的优缺点步进式炉是借机械将炉内钢坯托着一步一步前进，因此钢坯与钢坯还不必紧挨着，其间距可根据需要加以改变。

原始的步进式炉只用于加热推钢机无法推进的落板坯或异形坯，随着轧机的大型化和连续化，推钢式炉已不能满足轧机产量和质量的要求。

步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是一种常见的加热设备，其步进机构控制是其关键部分之一。

步进机构的控制直接影响炉内温度的均匀性和稳定性，因此对步进机构的控制进行优化和提升是非常重要的。

本文将从步进机构控制的原理、方法和优化方面展开，为步进式加热炉的运行提供一些有益的参考。

步进机构控制的原理步进机构是一种将电脉冲信号转换成相应位移的装置。

在步进加热炉中，步进机构可以控制炉内加热元件的移动，从而改变炉内温度分布。

步进机构通过电机和蜗杆传动装置实现炉内加热元件的精确移动，从而调节温度分布。

步进机构的控制原理主要是通过控制电脉冲信号的频率和脉冲数来控制步进电机的运动，从而实现对加热元件的准确控制。

步进机构的控制方法主要有两种，一种是开环控制，另一种是闭环控制。

开环控制是指根据预设的脉冲信号频率和脉冲数来控制步进电机的运动，但无法实时获取步进电机的实际位置信息，所以其控制精度较低，一般适用于对位置要求不高的场合。

闭环控制则是通过在步进电机轴上安装位置传感器，实时反馈电机的位置信息，从而实现对步进电机位置的闭环控制。

闭环控制可以准确地控制步进电机的位置，精度高，但成本也相对较高。

在步进式加热炉中，一般采用闭环控制方法，以保证加热元件的运动精度和炉内温度的稳定性。

步进机构控制的优化主要包括两个方面，一个是控制算法的优化，另一个是步进电机和传动装置的优化。

对于控制算法的优化，可以根据炉内温度的需求，设计合理的控制算法，提高控制精度和灵活性。

常见的控制算法包括PID控制、模糊控制、自适应控制等，不同的算法适用于不同的控制需求。

通过优化控制算法，可以提高步进机构的控制精度和动态性能，实现更加精确的温度调节。

对于步进电机和传动装置的优化，可以选择更高性能的步进电机和蜗杆传动装置，提高步进机构的运动精度和稳定性。

还可以采用更高精度的位置传感器，提高闭环控制的精度。

通过优化步进电机和传动装置，可以提高步进机构的响应速度和控制精度，从而保证炉内温度的稳定性和均匀性。

一、概述步进式铜锭加热炉是依靠专用的步进机械及液压系统使工件在炉内移动的一种机械化炉。

由活动梁及固定梁将工件加热完毕后进入轧制的机械。

其特点如下：1、加热工件依靠活动梁在炉内运动，工件之间可以留出间隙，加热后的工件不会粘接，有利于缩短加热时间，减少工件的氧化；2、加热工件和步进梁之间没有磨擦，避免加热过程中工件底面被划伤；3、停炉时加热工件可以利用步进机械全部出空，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；4、通过改变工件之间的间隙，调整步进机械的水平行程以提高炉子的生产力；5、利用两套步进机械使加热工件更加平稳，从而减少了加热工件的跑偏现象。

二、适用范围1、材质：黄铜、紫铜、白铜、磷铜2、规格：根据用户需求三、主要技术参数：1、加热温度：0～1200℃（可调）2、装炉量：根据用户需求3、生产量：根据用户需求4、锭坯间距：50～500mm （可调）5、炉壳尺寸：根据用户需求确定6、炉膛尺寸：根据用户需求确定7、燃油量：8、炉壳温升：≤40℃9、液压：所有传动部分采用四、炉体结构4.1炉顶炉顶保温材料采用锆陶瓷纤维模块吊顶。

主要特性：优良的化学稳定性、优良的热稳定性、优良的弹性。

由于纤维处于低压缩状态，其膨胀补偿纤维收缩，提高纤维炉衬的绝热性能。

顶部采用优质工字钢及Q235优质钢板整体焊接成型。

4.2隔墙炉膛内壁采用一级高铝耐火砖双层筑炉、外衬采用耐高温的耐火纤维隔热，或直接完全采用锆陶瓷纤维模块吊制，保温效果好，大大提高了生产效益。

整个炉壳采用优质槽钢及Q235优质钢板整体焊接成型，结构牢固，外形美观。

4.3燃烧系统本系统采用燃油或燃气高速烧嘴。

是一种燃烧性能良好，加热速度快，氧化烧损少，燃烧稳定的较理想的一种辐射加热器。

燃烧方式为顶部安装平焰燃烧燃油燃烧在一定的油压和汽压下，将油和空汽通入进油体，使油和汽通过喷枪头中的油汽芯在喷枪内将油滴打碎乳化，在通过喷枪头部（油缝）中喷出。

液压英才网豆豆转载加热炉是热轧带钢生产中重要的一部分，它是将连铸或初轧板坯加热到轧机所需要的温度，使板坯加热质量和产量满足轧制要求的低耗能的热工设备。

随着轧机能力和轧件尺寸的增大，以及节能降耗的要求，现代板坯加热炉的结构日趋复杂，装备水平不断提高，性能优良的步进式加热炉逐步取代了旧的推钢式加热炉。

2 步进式加热炉的动作步进式加热炉靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送板坯。

它的主要动作有升降运动和平移运动。

其动作示意见图1。

步进梁的动梁相对于定梁作上升、前进、下降、后退四个动作。

这四个动作组成步进梁的一个运动周期。

每完成一个周期，坯料就从装料端向出料端前进了一定的行程。

通过多步的图1 步进梁升降、平移机构示意图往复，坯料达到轧制所需要的温度，然后由出钢机将其送往轧制线进行轧制。

3 工艺要求为了彻底消除板坯擦痕、避免惯性冲击、保证轧制质量，步进梁的升降和平移过程都涉及速度控制，即保证动梁在接近定梁时能够低速运动，做到轻抬或轻放坯料，这就是说在升降和平移过程中存在着匀速、匀加速、匀减速之间的转化过程。

根据设备和工艺要求，其运动速度方块图见图2。

图上表明步进梁上升过程按匀加速一匀速一匀减速一低速一匀加速一匀速一匀减速的规律运动，前进过程则按匀加速一匀速一匀减速一低速一匀减速的规律运动．而下降过程和后退过程与以上正好相反。

其动作顺序如下，上升时：S1309和比例阀PV1301得电，压力油经阀52．1到压力补偿器阀49．0，过比例阀PV1301，再过阀52．3到达升降缸A 口(无杆腔)；缸B口(有杆腔)回油经阀55．1回油箱。

下降时：S1306、S1 307、S1308和比例阀PV1301同时得电，升降缸A VI油经阀52．2到压力补偿器阀49．0，过比例阀PV1301，过阀52．4，过阀55．2至缸B口，不足油量可通过管路负压从油箱补充。

该通路充分利用步进梁活动梁在11。

斜坡运动的特点，利用自重使力，这样既降低了系统压力，又大大减少了能量损耗。

步进式加热炉工作原理
步进式加热炉是一种用于加热工艺中的设备，其工作原理是通过将物品置于炉内，并通过炉壁传导的热能来加热物品。

步进式加热炉通常由一个外壳、加热元件和控制系统组成。

外壳是一个密封的容器，可以容纳待加热的物品。

加热元件位于外壳内部，通常是由电阻丝或电加热器组成。

控制系统用于控制加热元件的温度和加热时间。

当加热炉开始工作时，控制系统先通电，使加热元件开始加热。

加热元件会产生热能，并将其传导到炉壁上。

炉壁会吸收这些热能，并逐渐将其传导到待加热物品上。

由于步进式加热炉通常是密封的，炉壁传导的热能会在炉内形成对待加热物品均匀的加热。

而且由于控制系统可以精确控制加热元件的温度和加热时间，因此可以根据需要设定合适的加热条件，以确保物品得到适当的加热。

总的来说，步进式加热炉利用炉壁传导的热能来加热物品。

通过控制加热元件的温度和加热时间，可以实现对待加热物品的精确加热。

120)mm2多采用步进梁式加热炉，钢坯断面小于(100×100)mm2多采用步进底式加热炉。

二、步进式加热炉的工作原理步进式加热炉是靠炉底或步进梁的升降进退来带动料坯前进的，其工作原理如下：起始位置，活动炉底在坯料下面最低位置，坯料两端架在炉内的固定炉底上，以后在活动炉底升起将坯料托起，接着活动炉底下降将坯料放在固定炉底上，最后活动炉底又回复到原来位置，由上可知，活动炉底运动的轨迹为一个矩形，它运动一个循环的时间叫“周期〞，它运动一次使坯料前行的距离叫“行程〞。

步进炉加热的特点是：步进炉可以采取坯料之间分开的加热方式，这样加热速度快而且内外温度均匀。

除此之外，步进式加热炉的装出料装置也是加热炉的重要局部。

鞍钢厚板厂的步进梁式加热炉板坯装出炉程序及PLC联锁条件在设计原那么上有利于提高生产率，合理节能且平安可靠。

联锁条件：〔1〕出钢机前进、上升、后退时,出钢炉门必须开启,步进机构不能动作，出料辊道必须停转。

〔2〕步进机构动作时,出钢炉门、装料炉门必须关闭。

〔3〕推钢机推钢时,装料门必须翻开,步进梁必须在下降位置停止不动。

三步进式加热炉的炉型结构(1)炉膛宽度。

是由坯料长度与装料排数确定的，料排间和料排与炉墙间的空隙一般取0．15～0．3m。

(2)炉长。

有效炉底长度系指钢料在炉内有效加热所占的长度，是由炉子产量计算确定。

端装侧出料的炉子为炉尾砌体外缘至出料门中心线的距离；端装端出料的炉子为炉尾砌体外缘至出料滑坡折点的距离，用托出机出料的炉子那么算至钢坯在炉内最后位置的前端线；侧装料的炉子，其炉尾从侧装料门或辊道中心线算起。

炉子全长指前后端墙砌体外缘间的距离。

步进式炉炉长无上述限制，但炉子过长时跑偏量也将增大。

四、步进式加热炉的热工制度炉温制度对于加热坯料厚度较小或对坯料加热内外温差要求不严的中小型加热炉，多采用两段式炉温制度，即只有加热段和不供热的预热段。

对于坯料厚度较大或温差要求比拟严格的加热炉那么采用三段式炉温制度，即在出料段再设一个均热段，其温度低于加热段而略高于坯料外表温度，供热强度很小，以使坯料外表与中心温差缩小到允许范围。

液压英才网豆豆转载随着冶金轧钢工艺自动化程度不断提高，步进式加热炉以其灵活的加热方式、加热质量好，炉长不受限制、操作方便、易于实现自动控制等优点，被愈来愈多新建的轧钢加热炉采用。

液压传动因其体积小、负荷大、易于实现机电一体化控制等优势，在步进式加热炉中有广泛的应用。

步进机构通常按矩形轨迹运动，一个运动周期由4个动作组成：(1)动梁上升，托起料坯；(2)动梁及料坯按设定好的步距前进一定距离；(3)动梁下降，将料坯放在静梁上；(4)动梁水平移动退回起始位置。

步进动作周期根据生产工艺要求控制在一定的范围内。

步进梁升降过程中要能实现对被加热料坯的轻托轻放，满足所有液压缸启、停均匀变速等要求。

如图1所示。

图1 步进动作图1 步进液压缸的选择一台轧钢步进式加热炉通常采用一到两根步进梁升降液压缸，一根步进梁平移液压缸。

液压缸缸径及活塞杆杆径大小取决于所承受的外界负载。

步进式加热炉液压缸的安装方式目前主要有以下两种型式，如图2所示。

图2(a)所示方式是提升液压缸安装于步进机构一侧，中间通过一同步轴连接，以液压缸有杆腔作为承载腔，活塞杆承受提升拉应力，在同等液压系统工作压力下，液压缸选型较大，且液压缸轴封装置长期处于高压状态，对活塞杆密封有较高要求。

图2(b)所示方式是提升液压缸安装在底部，直接驱动提升框架，液压缸活塞杆承受压应力，因液压缸无杆腔作为驱动腔。

选型相对可较小，步进机械依靠自重下降，液压缸轴封长期处于低压状态，活塞杆密封就简单多了。

故从减小液压缸的尺寸、减少液压缸密封泄漏和故障率、简化传动设备、提高设备使用寿命考虑，新建步进加热炉应采用图2 (b)所示的安装型式。

图2 步进液压缸的安装方式2 液压泵站的选择根据步进周期长短和液压缸大小，可相应选择液压泵。

早期从造价等因素考虑，加热炉液压泵站常选用定量泵出口配中位卸荷的电磁溢流阀型式，这种配置液压泵的最大供油能力是与执行元件最大需用油量相适应的，但在不同的液压缸动作及液压缸动作速度变化时，势必造成液压泵出口油液高压溢流，液压系统功率损耗大，油液发热大。

步进式铜锭加热炉设计理念步进式铜锭加热炉是一种较为先进的工业加热设备，广泛应用于铜锭的生产过程中。

其设计理念基于高效、节能、环保的目标，具有卓越的性能和稳定的运行。

下面将对步进式铜锭加热炉的设计理念进行详细阐述。

一、设备结构设计步进式铜锭加热炉的主要设备结构包括炉体、电控系统和通道。

炉体采用优质的不锈钢材料，内部采用特殊的纳米材料涂层，提高了炉体的耐磨耐腐蚀性。

炉体下方设置了一定数量的通道，用于冷却和排放烟尘。

电控系统采用PLC控制技术，具有自动化调控的功能，可以根据加热需求自动控制炉温。

二、加热方式设计步进式铜锭加热炉采用电磁加热方式，通过炉体顶部设置的感应线圈产生的电磁感应热来加热铜锭。

这种加热方式具有快速、高效、均匀的加热效果，并且可以根据铜锭的大小和形状进行调整和控制。

在加热过程中，炉体内部的纳米材料涂层能够吸收和反射热能，从而提高了加热效率和能量利用率。

三、能量回收设计步进式铜锭加热炉在加热过程中会产生大量的废热，为了提高能量的利用效率，该设备采用了能量回收设计。

具体来说，在炉体下方的通道内设置了一排换热管，通过烟尘中的余热进行能量回收，把废热转化为重新加热铜锭所需的能量，从而实现了高效的能源利用。

四、环保设计步进式铜锭加热炉在设计过程中充分考虑了环保方面的因素。

具体来说，该设备在炉体下方设置了通道和排放口，通过强制排风和废气净化技术，可以有效地减少烟尘和有害气体的排放，达到环保和节能的目的。

总之，步进式铜锭加热炉的设计理念基于高效、节能、环保的目标，无论是设备结构、加热方式还是能量回收和环保技术都达到了先进水平。

这种设备不仅能够提高生产效率和产品质量，同时也具有重要的绿色环保作用，可以为企业可持续发展做出贡献。

步进式铜锭加热炉热效率的提步进式铜锭加热炉是指一种工业加热设备，其主要用途是对网球或锻件等金属材料进行加热加工，以达到改变其形状、尺寸、硬度或其他性质的目的。

与传统的加热方式相比，步进式铜锭加热炉在加热效率方面有很大优势，但是仍存在进一步提升的空间。

一、步进式铜锭加热炉的基本结构和原理步进式铜锭加热炉主要由加热室、输送系统、控制系统等几个部分组成。

加热室是最核心的组成部分，主要是用来加热金属材料的。

输送系统一般由输送带和驱动器等部分组成，靠输送带将金属材料从一个位置移动到另一个位置。

控制系统则包括各种传感器、控制器、计算机和相关软件等。

主要功用是监测加热室温度、控制输送系统运行、调节加热功率和加热时间等。

步进式铜锭加热炉的原理是利用电磁感应原理，将高频电磁场产生的能量传递给金属材料，在金属材料内部产生感应电流，以此来加热金属材料。

与传统的直接火焰加热、电阻加热等方式相比，高频感应加热具有加热快、均匀、节能、环保等优点，是现代工业生产中的优选方案之一。

二、步进式铜锭加热炉热效率的提升途径1、优化加热室结构加热室是加热炉加热金属材料的核心部分，其结构的优劣直接影响加热效率。

因此，对加热室结构进行合理优化是提高步进式铜锭加热炉热效率的重要途径。

首先，要确保加热室的尺寸与加热材料的尺寸匹配，以避免加热室内部空间利用不充分。

其次，要改善加热室内部材料的导热性能，选择导热性能较好、热传递效率高的材料来制作加热室，以达到提高加热效率的目的。

2、优化输送系统输送系统是将加热材料从一个位置转移到另一个位置的部分，对步进式铜锭加热炉的加热效率影响也很大。

因此，要通过优化输送系统来提高步进式铜锭加热炉的热效率。

一方面，需要通过合理调节输送系统的速度、角度和方向来达到最佳的加热效果。

另一方面，要合理选择输送带、驱动器等设备，确保其具有耐高温、抗腐蚀、运行稳定等优点。

3、优化控制系统控制系统是步进式铜锭加热炉运行中的“大脑”，其稳定性和精度决定了加热效果的好坏。

822022年1月上 第01期 总第373期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview收稿日期：2021-11-09作者简介：刘颖杰（1995―），男，满族，河北唐山人，本科，助理工程师，研究方向：热轧卷板自动化控制。

一种步进式加热炉顺序控制功能的介绍刘颖杰（唐山钢铁集团有限责任公司，河北唐山 063000）摘　要：加热炉是热轧生产线的第一道工艺，通过板坯库辊道和装料辊道，将连铸铸坯通过热送或板坯库存放的坯料，按照生产计划依次运送到炉前辊道，然后装钢机将坯料装进炉内。

通过步进梁的上升、前进、下降、后退的步进动作把炉内板坯移送到出料端，待坯料加热到适合的轧制温度后，出钢机将坯料取出放在出料辊道上，由辊道运送到轧线进行轧制。

关键词：辊道；装钢机；步进梁；出钢机图1 加热炉工艺流程图工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview间距离为L1，板坯库测长辊道上装有增量型编码器PLG。

编码器用于计算板坯行走的距离，冷金属检测器是用来检测板坯的头部和尾部所在的位置。

板坯沿着辊道由CMD1向CMD2方向运动，当板坯的头部经过CMD2时，编码器的高速计数模板采集的脉冲数就会被清零，这样随着板坯的持续通过，板坯的长度增长与采集的脉冲数成正比，当CMD1检测到板坯尾部位置时记下编码器读数P1，通过收集的脉冲数就可计算板坯的长度为：L=L1+P1*K1，其中，L为板坯长度，L1为冷热金属检测器CMD1和CMD2之间的距离，P1为增量型编码器PLG的计数值，K1为脉冲折算系数，可以由辊径、脉冲数、减速比计算，也可以实际测算。

板坯的测宽方法，主要依靠板坯库辊道两侧的激光测距仪来完成的[1]。

板坯到达装料辊道后，如果冷金属检测器检测到炉前没有板坯，且装钢机在原位，则装料辊道启动，继续将板坯运往炉侧。

到达炉侧以后，将启动炉前定位功能，通过冷金属检测器CMD和增量型编码器PLG的组合，根据二级下发的坯料长度数据L1，当金属检测器CMD检测到板坯尾部时，增量型编码器PLG开始计数，同时辊道开始减速，待到板坯定位完成后，辊道完全停止，L2=（L‒L1）/2+L0，其中，L为加热炉炉内的宽度，L0为冷金属检测器CMD到炉子炉墙墙的距离，L1为坯料的长度，L2为冷金属检测器CMD到坯料尾部的距离。