轧钢厂步进式加热炉机械设备的保温分析

曹 朔 齐亚洲 崔英杰

（河北省唐山市天柱钢铁集团，河北 唐山 063000）

1 步进式加热炉介绍

对于轧钢厂的轧制工作来讲，在轧制过程中需要合理安排各轧制阶段的工作温度，这是保证各工艺能够真正发挥效果的最重要工作内容。所以在实际生产作业过程中，一般情况下需要保证加热段以及均热端的温度能够实时调整，同时钢坯出炉时的温度需要维持在1150～1250℃之间。加热过程中所产生的烟气温度在向外排出时需要维持在90～170℃之间，如果炉子停止运转需要进行适当的保温，降低在保温过程中煤气和空气流量，从而使炉内温度始终处于1000～1100℃之间。通过这样的方式，使炉子本身的温度不会过高降低，在加热过程中钢坯出现粘钢现象的概率。

1.1 热交换过程

对于步进式加热炉来讲，在炉内所产生的热交换过程可以分为三种，分别是对流传热以及传导传热和辐射传热。首先对于对流传热来讲，是指在加热炉内部气体和钢材表面之间接触，从而产生热交换过程，主要是颅内气体各部分出现位移从而产生对流作用，同时颅内的气体分子之间也会产生导热作用。传导传热是指温度本身并不相同的物体产生直接接触作用，因为自由电子的运动或者是分子的运动，从而导致热量被交换，对于这种传热现象来讲，是在钢材表面以及内部和钢材以及炉底之间所出现的。最后则是辐射传热，辐射传热本身是物体在发热的过程中热射线进行传播的一个过程，温度越高那么辐射中所产生的能量也就会越大，对于这种传承方式来讲，大多数都是颅内气体对炉壁以及对钢坯表面所产生的。

1.2 步进式加热炉构造

对于步进式加热度来讲，在构造的过程中是机械化炉底连续进行加热炉的主要炉型，用步进式加热炉，最主要的优点就是能够在加热的过程中克服推钢比对推钢连续加热炉所产生的影响，从而使加热过程中的加热质量和钢坯质量得到同步提高。所以对于步进式加热炉来讲，正是因为上述优点已经被广泛应用于当前的大型热带钢连轧机当中。相比较于推钢是加入来讲，步进式加热炉的最主要特征是增加了可移动的步进梁，所以在步进梁的作用下能够形成往复运动，从而使钢坯在炉底上进行均匀受热。对于步进式加热炉来讲在构造的过程中，炉底部分是由固定梁和移动梁所组成的，移动梁又可以称之为步进梁。如果钢坯固定在固定梁上面，那么在运作开始之后，步进梁会逐渐上升到钢坯所在位置，然后在钢坯到达固定梁平面之前将钢坯托起，同时步进梁会带着钢坯沿着水平方向进行移动，然后下降到最低位置，这一过程是循环往复进行的。通过这一循环，将钢坯逐渐输送到出料端，对于步进梁来讲在与钢坯同步运动的过程中，是进行可逆的往复运动，直到将整个钢坯送到出炉段以后，这种往复运动才会停止。

1.3 步进式加热炉优点

对于步进式加热炉来讲，最主要的优势可以体现在以下几个方面：首先，可以应用在不同尺寸以及形状的钢坯加热过程中，使用范围更广，在应用过程中可以发挥更大的经济价值，对于生产成本的降低具有重要的作用。其次主要是加热炉的炉底强度更高，所以在生产过程中的相应能力表现也要更强，同时加热炉的长度比较短，在实际应用过程中可以进行更加灵活性的运动以及转移，对于生产作业来讲可以大大提高加热效率。再次，则是不会出现粘钢和拱钢的问题，因为在生产这些过程中，不仅是加热炉可以进行往复运动，所以在加热的过程中不会出现局部受热的问题，实现均匀受热，从而保证钢坯能够得到全面的加热。最后，则是钢坯的表面不会出现影响外观的划痕。因为在钢坯移动的过程中，是在不进梁的带动下实现的，所以钢坯本身并不会与加压炉或者是其他构件产生接触，因此钢坯的外观也就不会产生额外的划痕。

2 步进式加热炉保温分析

2.1 步进式加热炉保温性能影响因素

在实际生产作业过程中，需要以实际生产工艺要求为基础，对加热段以及均热端温度进行调整，确保在钢坯加热的过程中的出炉，温度能够维持在1150℃到1250℃之间，同时在加热过程中的排烟温度需要保持在90～170℃之间。在加热过程中，如果加热过程中止那么炉子在停止加热时需要进行保温，在保温的过程中应当尽可能避免煤气和空气流量，并且保证空燃比的比值为0.8:1，在温度控制过程中尽可能保证炉内温度在1000～1000℃之间，要避免炉子温度过高而导致粘钢现象出现。对于步进式加热炉来讲，在加热炉使用过程中保温性能的影响因素主要包括了煤气流量和空气流量以及空燃比，还有就是其他的使用材料等等。为了确保在不仅是加热炉使用过程中的保温性能，需要对加热过程中的加热工作流程进行合理控制。因为在加热过程中涉及许多温度控制工作阶段，对于不同的工作阶段来讲，控制温度要求是具有比较大的差异的，所以在实际加热的过程中，需要对炉子装料端温度进行提高，从而使预热温度端的高温区能够符合加热段的温度要求，然后利用钢坯在低温状态下时的导热系数特点，将冷板装入炉内，然后进行高温辐射热传导，从而使温度得到有效调节和控制，保证温度始终处于最佳温度状态下。

2.2 增加保温性能的策略

在实际加热过程中，为了能够使步进式加热炉的各项保温性能得到进一步提高，需要就加热炉进行保温改造，这是保温工作的必然要求。对于改造工作来讲，可以在改造的过程中，通过增加步进式加热炉保温改造台车炉从而使加热炉的保温性能能够得到不断调节，然后基于实际工作要求使保温性能得到不断优化。对于步进式加热炉保温改造台车炉来讲，主要的构成材料是复合纤维以及超轻质高强度微珠真空球节能砖，这两种材料组合在一起，形成加热炉保温改造台车炉，可以发挥良好的保温性能，大幅度提高加热炉的保温效果。

3 结束语

综上所述，对于步进式加热炉来讲，是当前闸钢厂开展生产作业时最主要的机械设备之一，在轧钢厂生产作业过程中发挥了重要的作用。对于步进式加热炉来讲，本身属于加热炉当中的一种相比较于传统的推钢式加热炉，步进式加热炉的使用优点要更多，而且工作性能也更好，所以在当前的轧钢生产作业中被广泛应用。但在步进式加热炉使用的过程中，温度的变化对实际性能的发挥会产生极大的影响，所以在当前应用步进式加入的过程中，针对保温工作的研究与探讨较多。本文简要针对步进式加热炉在使用过程中的相关保温问题以及保温策略进行了探讨，旨在提高步进式加热炉的保温性能。