軋鋼廠步進(jìn)式加熱爐機(jī)械設(shè)備的分析

1、軋鋼廠步進(jìn)式加熱爐機(jī)械設(shè)備的分析 摘要：步進(jìn)式加熱爐的主要特點(diǎn)就是加熱的效果好，除此之外就是它的爐形對(duì)板坯的尺寸沒有過多的要求，因此現(xiàn)在熱軋廠內(nèi)的加熱爐都慢慢的轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆竭M(jìn)式加熱爐為主的加熱設(shè)備。基于此，本文結(jié)合實(shí)例對(duì)軋鋼廠步進(jìn)式加熱爐機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：軋鋼廠 步進(jìn)式加熱爐 機(jī)械設(shè)備 伴隨著生產(chǎn)力不斷的提高，市場(chǎng)上對(duì)鋼材的數(shù)量和質(zhì)量的要求也在不斷的提升，加熱爐的發(fā)展也必須面對(duì)日益嚴(yán)重的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，故而對(duì)加熱爐的要求也與日俱爭(zhēng)。鋼坯在軋制前的主要步驟就是加熱，而加熱的主要設(shè)備就是步進(jìn)式加熱爐，步進(jìn)式加熱爐的設(shè)備之一就是步進(jìn)機(jī)械，因此步進(jìn)式機(jī)械的好壞會(huì)直接影響到所有軋線上生產(chǎn)的鋼材。

2、 1、設(shè)備概況 某主要生產(chǎn)管線鋼板、容器板、橋梁板、船板及鍋爐板的鋼鐵企業(yè)，最新從國(guó)外進(jìn)口了一臺(tái)步進(jìn)式加熱爐，它主要由傳動(dòng)裝置（進(jìn)出鋼機(jī)）、爐底提升、平移機(jī)械、以及風(fēng)機(jī)傳動(dòng)和冷卻等機(jī)械設(shè)備組成。 這套設(shè)備在生產(chǎn)剛才上主要采用的是一下的生產(chǎn)工藝：首先將連鑄機(jī)上傳過來的熱坯或者庫房中的冷坯通過上料輥道進(jìn)入到裝料輥道，接下來在裝料輥道中對(duì)材料進(jìn)行定位、對(duì)齊，最后將這些料放入加熱爐中加熱后就可以出坯。這種工藝既簡(jiǎn)單，操作起來又方便。 2、對(duì)步進(jìn)機(jī)械運(yùn)行時(shí)各項(xiàng)因素的要求 步進(jìn)機(jī)械在運(yùn)行時(shí)根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝要求必須實(shí)現(xiàn)三種動(dòng)作即：正向運(yùn)行、反向運(yùn)行、踏步運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)機(jī)械中的步進(jìn)梁又應(yīng)該確保在運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械的速度

3、能滿足生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)做到輕拿輕放、步距精確、位置準(zhǔn)確等要求，因此就在步進(jìn)機(jī)械的水平移動(dòng)和升降液壓缸上都安裝了線性位移傳感器，通過這樣步進(jìn)機(jī)械就能很好的運(yùn)行。 步進(jìn)梁的總行程包括上升和下降兩個(gè)過程，這兩個(gè)行程各占總行程的一半，影響總行程的主要因素就是爐子的長(zhǎng)度、鋼坯在爐里的彎曲情況、鋼坯在步進(jìn)梁上伸出的長(zhǎng)度和它和支點(diǎn)之間的間距。升降總行程 200 mm （固定梁上表面 100 mm 和下表面 100mm）， 步進(jìn)梁水平行程與工件寬度及其布置間隙有關(guān)，最大步距為 600 mm，步距可以根據(jù)鋼坯種類進(jìn)行調(diào)整。 矩形運(yùn)動(dòng)周期所需要的時(shí)間（即步進(jìn)周期）為 50 s，可是考慮到加熱爐中會(huì)放進(jìn)不同種類的鋼材、斷

4、面尺寸也各不相同，那就對(duì)停留的時(shí)間有新的要求，故此必須重新對(duì)步進(jìn)機(jī)械的周期進(jìn)行調(diào)整。 對(duì)步進(jìn)梁進(jìn)行速度設(shè)置時(shí)必須綜合考慮，一般都設(shè)置在 5090 mm/s，因?yàn)樗俣纫坏┻^大將有可能導(dǎo)致工件和爐底之間的沖擊力變大，從而影響產(chǎn)品。平移速度通常為60110 mm/s，行程較大 、負(fù)荷較輕時(shí)可取 150200mm/s。 對(duì)于本加熱爐來說升降速度約為 80 mm/s，平移速度約為 90 mm/s，速度過大易于出現(xiàn)振動(dòng)。 為了節(jié)能和縮短步進(jìn)周期，步進(jìn)梁下降和后退時(shí)的速度可盡量加快些。 工件寬度相差較大時(shí)，步進(jìn)梁可以有幾種水平行程。 除此之外在調(diào)整步進(jìn)周期時(shí)還應(yīng)該使?fàn)t子的出品速度和軋制機(jī)的軋制速度相一致，從

5、而保證出品的連貫性。 3、步進(jìn)式加熱爐的機(jī)械設(shè)備部分 3.1運(yùn)送進(jìn)出料的裝置 這套運(yùn)送料傳動(dòng)裝置的主要組成部分是液壓缸、鏈條、鏈輪、爐門，在爐門進(jìn)行打開和關(guān)閉時(shí)，液壓缸對(duì)此中情況作出準(zhǔn)確快速的反映，除此之外，對(duì)熱輻射進(jìn)行的必要防護(hù)問題，設(shè)計(jì)過程也做了周密的考慮。 3.2裝載運(yùn)送鋼坯的裝置 在設(shè)計(jì)裝載運(yùn)送鋼坯的裝置時(shí)采用的設(shè)計(jì)方案是兩臺(tái)裝鋼機(jī)運(yùn)行的方法。當(dāng)需要運(yùn)送短的的鋼坯時(shí)，在電氣的控制下兩臺(tái)裝置單獨(dú)行動(dòng)，各自完成自己接下來的動(dòng)作，將鋼坯送進(jìn)火爐；當(dāng)需要運(yùn)送長(zhǎng)的鋼坯時(shí)，在電氣的控制下兩臺(tái)機(jī)械同時(shí)運(yùn)作，將鋼坯送入火爐。 裝鋼機(jī)主要有以下三個(gè)關(guān)鍵的裝置即：彈性緩沖裝置、平衡箱、減速箱。彈性緩沖裝置

6、主要是為避免彎曲程度不相同的坯料在放入時(shí)底部和托臂之間有間隙時(shí)造成的托臂受力不均勻而設(shè)置的，一旦在提升時(shí)它們之間產(chǎn)生間隙，在液壓缸作用下，內(nèi)部的彈簧就會(huì)與坯料底部完全接觸，從而避免產(chǎn)生縫隙。平衡箱主要是保持裝鋼機(jī)在運(yùn)行時(shí)的平衡問題，裝鋼機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)通過齒條桿來完成，齒條桿又由減速箱和主動(dòng)齒輪通過電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，在齒條桿的后面就裝有平衡輪，它們之間由盈軸連接成為一個(gè)整體，平衡輪又在平衡箱之中，這樣裝鋼機(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)保持平衡。減速箱在裝鋼機(jī)中主要是將高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸產(chǎn)生的軸向力和竄動(dòng)里消除，這樣就可以很好的進(jìn)行齒條桿的傳動(dòng)，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)通常將其設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的箱體來進(jìn)行單獨(dú)的工作。這些裝置共同組成了裝鋼機(jī)，它

7、的主要工作就是將壞料提起再運(yùn)走，液壓缸與連桿結(jié)構(gòu)共同作用來完成提升過程，電機(jī)和齒輪齒條共同作用完成平移過程。 3.3加熱爐底的機(jī)械裝置 3.3.1提升機(jī)械裝置：提升機(jī)械的整個(gè)框架分為兩個(gè)階段即緩沖段與加熱段，這兩個(gè)部分都有獨(dú)自的液壓提升機(jī)械，它們之間通過輪槽來傳導(dǎo)，在選擇材料時(shí)通常選用42crm，因?yàn)樗哪湍バ阅芎?。這些具備以后就可以將坯料提升，并使用平移的機(jī)械裝置將坯料向前運(yùn)送一段時(shí)間。 3.3.2平移機(jī)械裝置：緩沖階段與加熱階段也是平移裝置的兩個(gè)階段，它們之間通過液壓缸將各自獨(dú)立的液壓缸連接起來，緩沖階段的導(dǎo)向裝置是輪槽，由于加熱階段的距離比較長(zhǎng)，故而必須安裝導(dǎo)向裝置，如果沒有導(dǎo)向裝置來進(jìn)

8、行平移，那么就可能破壞爐墻。并且，這樣進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)的主要原因是為確保平移框架能夠平穩(wěn)的向前運(yùn)行。上下的兩個(gè)導(dǎo)向輪之間的固定框架焊接在爐底基礎(chǔ)之間的構(gòu)件，在加熱階段兩個(gè)導(dǎo)向輪便在固定框架之間滑動(dòng)，這樣就發(fā)揮了導(dǎo)向裝置的作用，與此同時(shí)在導(dǎo)向輪的兩側(cè)覆蓋一層耐磨材料，這樣就可以使它們之間的空隙得以消除，從而使導(dǎo)向裝置運(yùn)行平穩(wěn) 3.4運(yùn)出鋼坯裝置 這種裝置與裝鋼機(jī)的的主要差異就是彈性緩沖裝置，出鋼機(jī)沒有安裝，其他的設(shè)施和裝鋼機(jī)相同。 3.5鋼坯冷卻裝置 設(shè)計(jì)冷卻裝置時(shí)最特殊的是再里面安裝了旋轉(zhuǎn)接頭，通過旋轉(zhuǎn)接頭將冷卻水放到平移框架水梁上，具體見圖1，其他的裝置如電動(dòng)泵、柴油泵等都與其他一樣。 下面的圖

9、中旋轉(zhuǎn)接頭是1，2，3，連接旋轉(zhuǎn)接頭鋼管是4，5，6，7.旋轉(zhuǎn)接頭1與平移裝置相連，旋轉(zhuǎn)接頭3與鋼管4，5連接且固定在一起， 2也是運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)接頭，1，2在同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)就可以帶動(dòng)鋼管6，7運(yùn)行，從而使裝置能夠連貫的運(yùn)行。 3.6風(fēng)機(jī)傳輸運(yùn)動(dòng)裝置 在設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)傳輸運(yùn)動(dòng)裝置時(shí)，改進(jìn)了以前采用的用地腳螺栓將電機(jī)和軸承箱的合體與基礎(chǔ)之間連接的方法，采用新的方法即在它的下面裝了減震墊，從而解決了電機(jī)和軸承箱在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)問題。 4、總結(jié)語 在設(shè)計(jì)步進(jìn)式加熱爐的過程中，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，發(fā)現(xiàn)還有許多的地方需要改進(jìn)、發(fā)展和完善，通過這些改造步進(jìn)式加熱爐的加熱效率在以后的應(yīng)用中能得到更進(jìn)一步的提高，從而為鋼材冶煉的發(fā)展做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn)： 1吳培軍.淺談步進(jìn)式加熱爐爐底機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)j.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2009（27