一、步進式加熱爐的起源與發(fā)展

  步進式加熱爐是機械化爐底加熱爐中使用較為廣泛的一種，是取代推鋼式加熱爐的主要爐型。步進式加熱爐始建于20世紀60年代中期，這種爐子已存在多年，因受耐熱鋼使用溫度的限制，開始只用在溫度較低的地方，適用范圍有一定的局限性。隨著軋鋼工業(yè)的發(fā)展，對加熱產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、自動化和機械化操作計算機控制等方面的日益提高，在生產(chǎn)中要求在產(chǎn)量和加熱時間上有更大的靈活性，這就要求與之相適應的爐子機構也應具有很大的靈活性，以適應生產(chǎn)的需要，基于上述原因，傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐已難于滿足要求。而與傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐相比，步進式加熱爐具有加熱質(zhì)量好、熱工控制與操作靈活、勞動環(huán)境好等優(yōu)點，尤其是爐長不受推鋼長度的限制，可以提高爐子的容量和產(chǎn)量，更適應當代軋機向大型化、高速化與現(xiàn)代化發(fā)展的需要。

  經(jīng)過改造后的步進爐結(jié)構，采用了步進床耐火材料爐底或水冷步進梁的措施，已能應用于高溫加熱。目前，合金鋼的板坯、方坯、管坯甚至鋼錠等軋制前的加熱已有不少采用步進爐加熱，使用效果較好。它的爐長不受推鋼比的限制，大型步進爐生產(chǎn)率高達420萬噸/年。

  70年代以來，國內(nèi)外新建的許多大型加熱爐大都采用了步進式加熱爐，不少中小型加熱爐也常采用這種爐型?，F(xiàn)在新建的具有經(jīng)濟規(guī)模的各類軋鋼廠基本上都選用了步進式加熱爐；一些老廠如美國底特律鋼廠熱軋車間、法國索拉克和恩西俄廠的熱軋車間、日本和歌山熱連軋廠與鹿島厚板廠以及加拿大漢密爾頓的多發(fā)斯科廠等，在改建或擴建中都選用了步進式加熱爐替代原有的推鋼式加熱爐。但當前軋鋼加熱爐，尤其是中小型軋鋼廠推鋼式加熱爐仍較多，這與中國的原燃料條件等多種因素有關。

  步進式加熱爐的爐底基本由活動部分和固定部分構成。按其構造不同又有步進梁式、步進底式和步進梁、底組合式加熱爐之分。一般坯料斷面大于(120×120)mm2多采用步進梁式加熱爐，鋼坯斷面小于(100×100)mm2多采用步進底式加熱爐。

  二、步進式加熱爐的工作原理

  步進式加熱爐是靠爐底或步進梁的升降進退來帶動料坯前進的，其工作原理如下：起始位置，活動爐底在坯料下面位置，坯料兩端架在爐內(nèi)的固定爐底上，以后在活動爐底升起將坯料托起，接著活動爐底下降將坯料放在固定爐底上，最后活動爐底又回復到原來位置，由上可知，活動爐底運動的軌跡為一個矩形，它運動一個循環(huán)的時間叫“周期”，它運動一次使坯料前行的距離叫“行程”。

  步進爐加熱的特點是：步進爐可以采取坯料之間分開的加熱方式，這樣加熱速度快而且內(nèi)外溫度均勻。除此之外，步進式加熱爐的裝出料裝置也是加熱爐的重要部分。鞍鋼厚板廠的步進梁式加熱爐板坯裝出爐程序及PLC聯(lián)鎖條件在設計原則上有利于提高生產(chǎn)率，合理節(jié)能且安全可靠。

  當加熱爐操作工接到了軋機操作室要鋼信號后,手動給出鋼命令；PLC自動確認激光器檢測有坯,輥道速度為零,步進梁下位在原點；步進爐1號出鋼爐門開始上升到1m高處激光器發(fā)出信號,爐門停止上升；出鋼機前進到計算位置后,APC發(fā)信號,爐門上升同時出鋼機上升；爐門到全開激光器發(fā)信號,出鋼機繼續(xù)后退出料門下降；出鋼機退回極限位置,APC發(fā)信號,出鋼機下降到原點。步進梁上升、前進、下降、后退,做正循環(huán)運動（周期45s），完成一周期按設定間隔或無間隔再開始下一周期運動。周而復始直至前進按PLC 計算爐尾部空出可裝下塊板坯位置時（或前進的板坯遇到激光器；步進梁停止前進下降回原點等待下一次出鋼指令）；裝料爐門開始上升到激光器發(fā)信號；推鋼機前進按公式自動算出行程S將板坯推到爐內(nèi)，推鋼機后退至爐外激光器發(fā)信號,進料門下降,同時推鋼機回原點。之后料側(cè),手動選擇入鋼道、給按鈕信號,輥道自動將坯送到該道對中,等待自動推鋼。

  聯(lián)鎖條件：

  （1）出鋼機前進、上升、后退時,出鋼爐門必須開啟,步進機構不能動作，出料輥道必須停轉(zhuǎn)。

  （2） 步進機構動作時,出鋼爐門、裝料爐門必須關閉。

  （3） 推鋼機推鋼時,裝料門必須打開,步進梁必須在下降位置停止不動。