步进式加热炉研究
步进式加热炉温度均匀性研究
步进式加热炉温度均匀性研究摘要温度均匀性是步进式加热炉综合性能评定中最关键的一个要素，也是确定加热炉是否符合工艺要求的基本标准。
钛合金棒材在锻造前要通过步进式加热炉进行加热，步进式加热炉温度均匀性的好坏直接影响着钛合金棒材的组织性能和产品质量。
本文从步进式加热炉工作方式、温度控制系统、温度测试系统和测试结果分析等几个方面对温度均匀性进行了研究。
关键词步进式加热炉；温度控制系统；温度测试系统；温度均匀性0 引言钛合金棒材步进式加热炉的最大优点在于采用了步进式结构，由于此结构设计合理，棒料从入炉口进，经加热后从后炉口滚落到输送辊道进入到下一工序，实现了连续式作业。
与传统箱式炉相比，提高了生产效率，节约了能源，缩短了产品加工周期。
目前西部超导公司钛合金加热炉的加热方式全采用电阻式加热，此加热方式的优点在于无粉尘污染，温度控制系统技术成熟，温度均匀性易于控制。
目前在温度控制系统中，利用控制热电偶、二次仪表和三相电力调整器的合理优化控制，以此来控制电阻炉的发热功率，最终实现温度均匀性的合理控制，从而达到稳定产品质量的目的。
1 钛合金步进式加热炉1.1 工作方式及分区钛合金步进式加热炉的工作方式：将摆放整齐的钛合金棒料置于上料台架上，PLC棒材控制系统根据程序指令，驱动液压翻转机构实现一根根进料，并自动落进固定梁上用耐火材料制作的V型槽内，依靠水冷金属梁的上升、前进、下降、后退，将钛合金棒料向前运送并滚落进入静止梁等一系列连贯的操作，来实现钛合金棒料连续性的运送，在棒材连续送进过程中逐渐将棒料加热，直至完成加热。
钛合金步进式加热炉沿炉膛长度方向分为四个独立加热区，分为预热段和均热段。
钛合金棒料首先进入步进式加热炉第一区，即预热段进行预热，由于进入预热段的棒料，都是从常温下进入开始预热的，为快速弥补被棒料吸收的热量，避免第一区温度持续下降，一般在第一区的功率设计时，就稍微加大了发热功率，这样才能保证棒料预热后达到一定的温度，以此来提高炉子的效率。
步进式加热炉
一、步进式加热炉的起源与发展步进式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种，是取代推钢式加热炉的主要炉型。
步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，这种炉子已存在多年，因受耐热钢使用温度的限制，开始只用在温度较低的地方，适用范围有一定的局限性。
随着轧钢工业的发展，对加热产品质量、产量、自动化和机械化操作计算机控制等方面的日益提高，在生产中要求在产量和加热时间上有更大的灵活性，这就要求与之相适应的炉子机构也应具有很大的灵活性，以适应生产的需要，基于上述原因，传统的推钢式加热炉已难于满足要求。
而与传统的推钢式加热炉相比，步进式加热炉具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。
经过改造后的步进炉结构，采用了步进床耐火材料炉底或水冷步进梁的措施，已能应用于高温加热。
目前，合金钢的板坯、方坯、管坯甚至钢锭等轧制前的加热已有不少采用步进炉加热，使用效果较好。
它的炉长不受推钢比的限制，大型步进炉生产率高达420万吨/年。
70年代以来，国内外新建的许多大型加热炉大都采用了步进式加热炉，不少中小型加热炉也常采用这种炉型。
现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉；一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。
但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关。
步进式加热炉的炉底基本由活动部分和固定部分构成。
按其构造不同又有步进梁式、步进底式和步进梁、底组合式加热炉之分。
一般坯料断面大于(120×120)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。
研究步进式加热炉钢坯“跑偏”问题的研究与控制李诚
研究步进式加热炉钢坯“跑偏”问题的研究与控制李诚发布时间：2021-07-29T08:54:16.533Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：李诚[导读] 在步进式加热炉的实际运行过程中，还存在严重的钢坯“跑偏”问题，这对加热炉的实际运行质量产生了严重影响广西柳州钢铁集团有限公司棒线型材厂广西柳州 545002摘要：在步进式加热炉的实际运行过程中，还存在严重的钢坯“跑偏”问题，这对加热炉的实际运行质量产生了严重影响。
对此，相关工作人员需要深入分析和探讨钢坯“跑偏”问题的产生原因，并合理采取控制措施，以此来充分提升步进式加热炉运行水平。
本文针对步进式加热炉钢坯“跑偏”问题进行分析，探讨了步进式加热炉炉底机构，对导致钢坯出现“跑偏”问题的因素进行了分析，并提出具体的控制措施，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：步进式加热炉；钢坯“跑偏”；因素；控制措施步进式加热炉在具体运行过程中，主要通过专用步进机构使钢坯能够在加热炉当中逐渐发生移动，属于机械化炉子的一种，不仅具有较强的生产能力，而且温度十分均匀，有着极快的加热速度，可以有效降低钢坯烧损，全面提升加热质量。
与此同时，步进式加热炉还方便人员进行灵活操作，具有送钢、退钢以及踏步控制等功能，同时还方便将炉料排空和变换钢种。
所以，现如今在加热钢坯时，步进式加热炉是一种比较常见的炉型。
但在坯料移动过程中，容易发生钢坯“跑偏”问题，这不仅会导致炉墙被刮坏，严重情况下甚至造成钢坯掉道，进而导致停产事故发生。
对此，需要工作人员合理采取措施，有效控制钢坯的跑偏量，使其维持在可允许范围内，从而提升步进式加热炉的运行质量。
一、步进式加热炉炉底机构在步进式加热炉当中，步进梁驱动具体是通过步进机械运动提供，而此装置具体在炉底下炉坑中设置，将其称之为炉底机械。
而其具体包括升降与平移液压缸、升降和平移框架、定心装置以及液压缸等。
对于步进梁，其具体采用双框架，沿着炉长的方向共分为A、B两段，称之为A、B框架，在中间位置则由连接框架负责相连，这样可以更好的切换冷热钢坯，同时还能够快速装入热钢坯。
步进式加热炉步进机构的控制
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，其中包括炉体、加热器、温度控制器等组成部分。
步进机构是步进式加热炉中的一个重要组成部分，它可以控制炉体的上下移动，获取不同的温度区域。
本文将探讨步进机构的控制方法。
首先，步进机构的控制需要连接驱动装置和编码器。
驱动装置通常包括电机、减速器、变速器等元件，它们可以提供输出的动力。
编码器可以将炉体位置转化为数字信号，为控制提供准确的反馈。
接下来，我们来介绍控制步进机构的一般方法。
1. 控制器选择：在控制步进机构时，我们通常需要选择合适的控制器。
控制器是一个关键的设备，它可以接受编码器和驱动装置的信号，根据设定的参数控制步进机构的运行。
最常用的控制器之一是PLC（可编程逻辑控制器），它可以根据需要进行编程，以实现不同的运行模式。
2. 连接编码器：将编码器与控制器相连，以获取炉体运动位置的反馈信号。
编码器可以提供与运动相关的数字信号和位置信息，以确保炉体处于所需的位置。
3. 驱动装置的输出：必须将驱动装置的输出与控制器相连，以实现精确的步进机构运动。
控制器会根据炉体的位置信号，向驱动装置发送运动指令。
驱动装置将输出所需的旋转速度和扭矩，以满足炉体的运动需求。
4. 确定控制参数：在控制步进机构时，需要确定一些关键参数，例如运动速度、扭矩、起始位置等。
这些参数的选择将直接影响加热炉的温度控制准确性和稳定性。
5. 进行联动控制：加热炉的加热器和温度控制器都需要与步进机构进行联动控制。
加热器负责产生热能，温度控制器监控炉体的温度，并根据需求控制加热器的功率输出。
步进机构可以使炉体处于不同的加热区域，以实现更准确的温度控制。
总之，步进机构是步进式加热炉的核心部件，通过连接驱动装置、编码器和控制器，可以实现精确的炉体运动控制。
通过正确的联动控制，可以实现更准确的温度控制，提高加热炉的效率和稳定性。
步进梁式加热炉汽化冷却的应用研究
步进梁式加热炉的冷却构件主要是固定梁与活动梁 对固定粱来讲，就我厂目前的技术与实际运行经验，安全可以借鉴推钢式汽化冷却技术来代替水冷却系统。但对步进活动梁来说．由于它要求上升、前进、下降、后退这四个动作为一个活动周期，并周而复始，不断重复运动。这就要求管道的联接必须能承受一定的温度，一定的压力并作长期旋转活动而不渗漏的柔性组件联接。这是步进梁式加热炉汽化冷却技术成功与否的关键所在。其次．步进炉冷却构件的联接管的数量与汽包的高差等因素,较推钢式有极大的不同．其汽化冷却的计算、水量合理分配，特别是安全运行问题亦必须在设计中给予足够的重视。
三、步进式加热炉汽化冷却技术的现实性与可行性
推钢式加热炉采用汽化冷却技术．实践证明可达到省能、省电、省水，能够将回收的热量有效地予以利用．可以延长炉内冷却构件的寿命，减少被加热钢坯上的黑印，减少加热炉生产事故，使加热炉运行更加安全可靠若步进式加热炉的冷却系统也能改为汽化冷却系统，则其现实意义将比推钢式加热炉更加显著。
2、步进加热炉冷却系统．根据其结构形式不同．由原来的工业水冷却系统改造成汽化冷却系统、软水密闭循环系统、工业水冷却系统等三个部分，用于上钢二厂步进梁式加热炉上。实践证明，采用联合冷却装置，保证了不同结构的冷却构件得到合理冷却，设计技术合理，运行安全可靠，可为同类型设计提供有益的借鉴。
3、本项目中的柔性组件的关键设备活动接头，经实践证明运行时转动灵活可靠，密封性能好。在高压、高温(1．6MPa、200℃)下长期使用不渗漏，安全能替代进口专利产品满足步进梁式加热炉汽化冷却装置正常运行的需要,该设备结构简单，造价低廉，开创了我国转动阀门的新品种。具有广阔推广应用价值。
步进式铜锭加热炉热效率的提
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。
蓄热步进式加热炉控制系统的设计与实现的开题报告
蓄热步进式加热炉控制系统的设计与实现的开题报告一、研究背景和意义蓄热步进式加热炉是一种能够有效利用能源的高效加热设备，广泛应用于工业生产中的热处理加工环节。
为了提高蓄热步进式加热炉的加热效率和精度，需要对其控制系统进行进一步的研究和优化，使其能够满足不同加热过程的要求。
因此，本文将针对蓄热步进式加热炉的控制系统设计与实现展开研究，旨在提高蓄热步进式加热炉的加热效率和精度，实现节能、环保的加热生产。
二、研究目的和内容本研究的目的是设计并实现一套稳定、精确的蓄热步进式加热炉控制系统，以满足不同材料的加热加工要求。
具体研究内容如下：1、对蓄热步进式加热炉的控制原理和工作过程进行分析研究，确定控制策略和参数；2、设计硬件电路，包括传感器采集模块、控制模块和驱动模块等；3、设计并实现软件系统，包括上位机控制程序和下位机实时控制程序等；4、对系统进行调试、测试和优化，评估系统性能和实现效果。
三、研究方法和技术路线本研究采用实验室实验和仿真模拟相结合的方法，旨在使系统实现更精准、稳定的控制。
具体的技术路线如下：1、研究蓄热步进式加热炉的控制原理和工作过程，确定控制策略和参数；2、设计并实现硬件电路，包括传感器采集模块、控制模块和驱动模块等；3、探索不同的控制算法，如PID控制算法等，优化系统性能；4、设计并实现软件系统，包括上位机控制程序和下位机实时控制程序等；5、对系统进行调试、测试和优化，评估系统性能和实现效果。
四、预期成果和创新点本研究的预期成果为：设计并实现一套稳定、精确的蓄热步进式加热炉控制系统，能够满足不同材料的加热加工要求。
其创新点主要有：1、针对蓄热步进式加热炉的控制特点，提出有效的控制策略和控制参数；2、设计出完整的硬件和软件系统，实现了对蓄热步进式加热炉的全方位、实时控制；3、系统稳定性好、精度高，实现了加热过程的全面控制，具有较强的应用价值和推广价值。
五、研究计划和进度安排本研究的主要研究任务如下：1、文献资料搜集和总结，研究蓄热步进式加热炉的控制原理和控制方法，确定控制策略和参数，完成论文开题报告。
步进式加热炉过程控制实验系统设计与开发的开题报告
步进式加热炉过程控制实验系统设计与开发的开题报告一、选题背景和意义步进式加热炉是一种广泛应用于工业生产中的加热设备，其可以对物体进行恒温加热或升温处理。
在许多工业生产中，需要对物体进行恒温加热，以实现其结构或性能的改进。
如，在航空航天、电子、冶金等领域，常常需要对金属材料进行恒温加热，以改变其组织状态或改善其物理性能。
同时，步进式加热炉也广泛应用于实验室中进行物料热处理实验，是实验中最常见的加热设备之一。
本课题选择步进式加热炉为研究对象，旨在设计一种基于单片机技术的步进式加热炉控制系统，能够满足工业生产和实验室中实际需要，限制系统的温度误差和维持设定温度的稳定性，从而提高生产或实验的效率和精度。
同时，本课题的开展可以促进单片机技术在控制系统领域的深入应用，提升我国相关技术的研究水平。
二、研究内容和方案本设计项目计划采用单片机技术设计一个步进式加热炉控制系统。
具体研究内容如下：1. 硬件设计（1）硬件方案设计。
选取各类传感器，根据其性能特点进行电路设计，参考数据手册选取适合的元器件。
（2）硬件电路制板和焊接。
采用EDA软件，进行电路图和PCB图的设计布局和制作，进行电路元器件的焊接和组装。
（3）编写单片机程序。
利用KEIL编译软件，编写C语言单片机程序，并进行仿真测试。
2. 软件设计（1）软件程序设计。
通过调用温度传感器所提供的信号，完成控制系统输出设定温度的调节操作，并根据设定维持设定温度的稳定性。
（2）人机交互界面设计。
设计一个人机交互界面，实现设定温度、实时显示温度、设定温度的调节以及对步进式加热炉的的开关控制。
3. 检测系统性能（1）性能测试。
根据我们所选用传感器的测量范围，在规定的实验环境下进行温度测试，测量系统的测量范围和分辨率范围，确认温度传感器的性能、体现控制系统稳定性的交替温度变化差，控制精度等性能指标。
（2）系统集成测试。
通过对整个控制系统的集成测试，检查系统各模块的协调性和可靠性。
轧钢厂步进式加热炉机械设备的分析
轧钢厂步进式加热炉机械设备的分析摘要：步进式加热炉机械设备主要借助步进梁上下前后等循环性动作步进输送坯料，被称为连续加热炉。
步进式加热炉可在轧制之前输送炉内钢坯并且开展热处理，在钢材轧制中发挥着重要作用，也是不可或缺的工艺设备。
近年来，伴随工业生产自动化水平的提升，要想更好地顺应轧钢技术需求，步进式加热炉也需要实现大型化发展目标，具有节能环保与自动化生产操作的功能，进一步加快冶金工业发展速度。
基于此，文章将轧钢厂步进式加热炉机械设备作为主要研究对象，重点阐述与其相关的内容，希望有所帮助。
关键词：轧钢厂；步进式加热炉；机械设备现阶段，我国轧钢厂最常使用的钢坯加热炉型就是步进式加热炉，而在实际安装的时候，炉底机械安装精准度十分关键，会对炉内钢坯的运行跑偏量产生直接影响。
为此，在此次研究中，将轧钢厂步进式加热炉机械设备作为重点，在探究其性能优势的基础上，深入探究其具体的施工内容。
一、步进式加热炉概述（一）炉内热交换过程通常情况下，步进式加热炉的炉内热交换可分成三种类型，即对流传热、辐射传热以及传导传热。
其中，对流传热指的就是炉内的气体和钢材表面接触状态下的热交换，具体涵括了炉内气体不同部分位移形成的对流作用和炉内气体分子间导热的作用。
而辐射传热指的则是物体热射线传播的过程，若温度升高，那么辐射的能量就会随之增加，一般体现在炉内气体对于炉壁或者是炉内气体、炉壁相对于钢坯表面两种情况[1]。
（二）性能优势众所周知，步进式加热炉对推钢比对于退钢连续加热炉的影响进行了有效克服，一定程度上改善了加热的质量和钢坯的质量。
正是因为步进式加热炉这一优势的存在，使其在大型的热带钢连轧机中得到了广泛应用。
较之于推钢式的阿基热炉，步进式加热炉将可动步进梁加入其中，并且经步进梁产生矩形轨迹，在往复运动的作用下，使得钢坯能够在炉底正常移动，即由进料端向出料端移动。
图一是步进式加热炉的基本工作原理图示：根据图一内容发现，固定梁与移动梁是组成步进式加热炉炉底的主要部分，而移动梁也被称作步进梁。
蓄热步进式加热炉开题报告
蓄热步进式加热炉开题报告1. 引言蓄热步进式加热炉是一种新型的加热设备，其原理是通过蓄热材料进行热能的储存和释放，利用步进式加热的方式提高加热效率。
本文将对蓄热步进式加热炉的设计与实现进行研究分析，探究其在不同领域的应用潜力。
2. 研究目标本研究旨在设计并实现一种蓄热步进式加热炉，通过理论分析和实验验证对其加热效率和性能进行评估，并探索其在工业生产、能源储存等领域的应用潜力。
具体研究目标包括：•设计一种高效的蓄热步进式加热炉的结构和控制系统；•研究蓄热材料的选择和设计，提高加热效率；•进行实验验证，评估蓄热步进式加热炉的加热性能；•探讨蓄热步进式加热炉在工业生产、能源储存等领域的应用潜力。
3. 研究内容3.1 设计蓄热步进式加热炉的结构和控制系统蓄热步进式加热炉的结构设计是研究的重点之一。
通过分析传热特性和热能储存特性，设计合理的结构，提高加热效率。
同时，还需要设计相应的控制系统，通过控制炉内温度、加热时间和加热功率等参数，实现对加热过程的精确控制。
3.2 研究蓄热材料的选择和设计蓄热材料的选择对蓄热步进式加热炉的性能有着重要影响。
通过对不同材料（如石墨、陶瓷等）的热物性分析，选择合适的材料作为蓄热介质。
同时，还需要对蓄热材料的形态进行设计，以提高热传导效果和热能储存量。
3.3 实验验证蓄热步进式加热炉的加热性能为了评估蓄热步进式加热炉的实际加热性能，我们将进行一系列实验。
首先，通过加热试样并测量温度变化，探究加热过程的特点。
然后，将蓄热步进式加热炉与传统加热设备进行对比实验，评估其加热效率和能耗水平。
3.4 探讨蓄热步进式加热炉的应用潜力除了评估蓄热步进式加热炉的性能，我们还将探讨其在工业生产、能源储存等领域的应用潜力。
通过分析其优势和适用性，提出相关的应用方案和推广建议。
4. 预期成果通过本次研究，我们预期能够达到以下成果：•设计出一种高效的蓄热步进式加热炉的结构和控制系统；•确定出适合蓄热步进式加热炉的蓄热材料和设计方案；•通过实验验证，评估蓄热步进式加热炉的加热性能；•分析蓄热步进式加热炉的应用潜力，提出相关的应用方案和推广建议。
步进式加热炉速度控制的现代研究
步进式加热炉速度控制的现代研究摘要为了解决由于速度控制不稳而引起的步进式加热炉晃动、步距不准及定位不准等问题，本文采用迭代算法对步进粱速度的控制进行了研究，实现了无阶变速控制，达到速度变化平稳，步进机械动作轻缓，步距精准的目的。
关键词步进式加热炉；位移传感器；迭代算法；无阶变速控制1 步进式加热炉基本组成1.1 机械部分步进式加热炉步进梁由固定梁和活动梁组成，活动梁随步进机构运动。
步进机构是由升降框架和平移框架组成的滚轮斜台面式机构组成。
滚轮所在的下层框架为升降框架，在升降液压缸驱动下由下滚轮轮组在倾斜的轨座斜面上滚动，使升降框架作上下运动。
上滚轮轮组上放置平移框架，由平移油缸实现平移动作。
1.2 液压部分步进式加热炉升降部分主要由位于升降框架下部的液压缸组成，并且沿加热炉中心线对称布置。
平移部分主要由位于加热炉中心线上的平移液压缸组成。
升降液压缸组和平移液压缸组都是由比例阀调速。
比例阀采用二通插装式比例调速阀和比例电磁换向阀，对整个系统工作流量实现无级变速控制。
1.3 电控部分随着自动化技术的发展与广泛的应用，已逐步淘汰泵控缸式，压力阀块控制的调速回路。
由PLC，位移传感器，比例阀，位置检测模块组成一套数字式调速回路，在通过不同的算法能精确定位，满足生产要求，并且故障率低，维护方便[1]。
2 传统变速控制2.1 控制要点步进梁的运行方式为上升、前进、下降、后退，运行轨迹为后下位上升到后上位，前进到前上位，再下降到前下位，再后退到后下位的矩形。
按照不同的生产要求步进一个周期大约在36～45S。
步进梁的正循环矩形运动轨迹如图1所示：对于步进机构和加热炉内固定梁上的钢坯这样大惯量物体，冲击加速和冲击减速是不可取的，升降时升降框从静止状态在几秒内变成高速运动，再从高速状态到静止，会对液压缸和框架的连接部分冲击很大。
对于平移时钢坯的瞬间加速和瞬间减速产生的巨大惯性摩擦会对活动梁和炉体及保温材料造成伤害，缩短加热炉的使用寿命。
步进梁式加热炉的设计研究
步进梁式加热炉的设计研究田海兰;王艺颖;闫少华【摘要】根据某铸锻厂所提供的钢坯规格和对加热炉的工艺需求，设计了步进梁加热炉系统及结构。
介绍了步进梁加热炉的性能和结构组成，对炉体、炉衬结构、进出料方式、步进机构、炉体密封、燃烧装置等设计要点进行研究，并阐述了供热系统、排烟系统、控制系统等特点。
经生产实践运行，该加热炉能满足所要求的经济性能指标，符合高产、优质、自动化的生产要求。
%According to the billet specifications provided by a forge and research on process requirement of the furnace ating furnace research, the walking beam heating furnace system structure is designed. The performance and structure of the walking beam heating furnace are introduced, the Essentials of Research Design contains the furnace, furnace lining structure, in and out way, stepping mechanism, furnace sealing, burning device, etc., and presents the characteristics of the heating system, smoke exhaust system, control system, etc. Through field operation, it shows that the furnace meet the requirements of high production, good quality and full-automatic operation. It is helpful for mechanized industrial furnace of a high level, and it is corresponding guiding significance for the design of the heating furnace.【期刊名称】《中国铸造装备与技术》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P62-65)【关键词】步进梁;加热炉;技术参数;结构设计【作者】田海兰;王艺颖;闫少华【作者单位】郑州财经学院机电工程学院，河南郑州 450044;郑州财经学院机电工程学院，河南郑州 450044;机械工业第六设计研究院有限公司，河南郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TG155步进梁式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种[1]，是铸锻行业及轧钢行业对配套加热设备连续化、自动化、大型化、多品种、高精度的要求，具有很好的市场前景。
步进式加热炉研究
步进式加热炉研究分类号：____________密级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________安徽⼯业⼤学硕⼠学位论⽂论⽂题⽬：加热炉计算机控制系统的设计与实现学号：_________________________ 作者：_________________________专业名称：_________________________2010年05⽉28⽇电⽓⼯程郑晗安徽⼯业⼤学硕⼠学位论⽂论⽂题⽬：Design and Application of Computer Control Systems forReheating Furnace作者：学院：指导教师：单位：协助指导教师：盛国忠单位：中冶华天⼯程技术有限公司单位：论⽂提交⽇期：2010年 05 ⽉ 28⽇学位授予单位：安徽⼯业⼤学安徽马鞍⼭ 243002加热炉计算机控制系统的设计与实现郑晗电⽓信息学院张悍东安徽⼯业⼤学独创性说明本⼈郑重声明：所呈交的论⽂是我个⼈在导师指导下进⾏的研究⼯作及取得研究成果。
尽我所知，除了⽂中特别加以标注和致谢的地⽅外，论⽂中不包含其他⼈已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽⼯业⼤学或其他教育机构的学位或证书所使⽤过的材料。
与我⼀同⼯作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论⽂中做了明确的说明并表⽰了谢意。
签名⽇期：____________关于论⽂使⽤授权的说明本⼈完全了解安徽⼯业⼤学有关保留、使⽤学位论⽂的规定，即：学校有权保留送交论⽂的复印件，允许论⽂被查阅和借阅；学校可以公布论⽂的全部或部分内容，可以采⽤影印、缩印或其他复制⼿段保存论⽂,保密的论⽂在解密后应遵循此规定。
签名导师签名⽇期：____________摘要加热炉是轧钢⽣产线上的最重要的设备之⼀，其控制⽬标是满⾜开轧所要求的钢坯温度分布，实现钢坯表⾯最⼩氧化烧损，达到最少能耗的经济指标⽬的。
对步进式加热炉安装技术的研究
１对 交 工 的 基础 按 照 图 纸 及 验 收 规 范 进 行验 收 。 ） 要 ２ 根据热 轧厂房设置 的测量 控制 网， ） 结合加热 炉区设备布置情 况， 确定加热炉炉体设备的永久性 中心标板及水准点位置， 以满足设备安装 调整及工程竣工后设备检修的需要 。 ２２ 结 构 原 地 就 位 安 装 － １主要设 备安装垫板采用座浆法施工 。 ） 采用 座浆法一能加快施工进 度， 二有利 于保证设备安装质量 。 ２ 设备安装使用 同一 中心线（ ） 纵横两个方 向） 。炉底机械设备 安装， 以斜台面 、 提升缸 、 水平缸 、 导向轮 为主展开安装 。步进 式加热炉民营 科技
对步进式加热 炉安装技术 的研究
杜 斌 生 （ 西新钢建设公 司， 西 新余 ３８０ 江 江 ３ ００）
摘 要 ： 多年的工作 经验 ， 结合 初步 总结 出了一套行之有效的步进式加热炉安装技术方法， 并对此作 简要介绍 ， 可供参考。 关键词 ： 步进式加热炉 ； 结构； 钢 安装技术
运 动部 件是传动框架 ， 为保证 传动框架部件 在安装过程 中能准确定 位， 在安装前应进行检查， 如组合件 的外形尺寸 、 水平度和垂直度， 及时纠正
５ 把水梁放到相应的立柱顶上 。选立柱 １， ） 此时立柱 ｌ处于垂直状 态 。对水梁 的标高与焊接间隙进行一次检查后 ， 把水梁上的三通接 口与 立柱 焊接 。水梁与立柱焊接形式见图。 ６ 当水 梁与立 柱 １ ） 焊 牢 后 ， 水 梁 向 立 柱 ６的 把 方 向 移 动 ， 水 梁 上 的 接 潼 使 动方向 口对 准立 柱 ６接 口（ 果 水 —— — — 如 梁 采 用水 冷 ， 梁上 没 有 水 三通， 则应 事 先在 水 梁上 画上定位标志， 以便 对准）， 对 水梁的标 高与焊 接间 隙 进 行 一次 检查 后 ， 可把 就 水 梁上 的三通与立 柱焊接
迁钢公司第一热轧厂步进式加热炉板坯温度均匀性研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｗａ ｌ ｋ ｉ ｎ ｇ － Ｂｅ ａ ｍ Ｈｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ Ｓ ｌ ａ ｂ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ
Ｕｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｑｉ ａ ｎ ｇ ａ ｎ ｇ Ｎｏ ． １ Ｈｏ ｔ — Ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ
度变化 情况 ，另 一支用 于检 测板 坯遮 蔽点 下 表面 的炉气 温度 。 根 据板 坯厚 度 ，在 板坯 上开 孔 的深度 分别 为 １ ０ ，１ １ ５ ，２ ２ ０ ｍ ｍ，用 于 测量 板坯 上 表 面 、心 部
和下表 面温度 。板 坯 开孔位 置如 图 １所 示 。 板 坯 开 孔 时 ，Ａ１ ，Ｂ １ ，Ｂ ４ ，Ｃ ｌ处 孔 深 为 １ ０ ｍ ｍ，Ａ ２，Ａ ４ ，Ａ ５ ，Ａ ６ ，Ｂ ２ ，Ｂ ５ ，Ｃ ２处 孔深 为 １ １ ５ ｍ ｍ，Ａ ３，Ｂ ３ ，Ｂ ６ ，Ｃ ３处孔深 为 ２ ２ ０
迁钢 公 司第 一 热 轧厂 步进 式加 热 炉 板 坯 温 度 均 匀 性 研 究
麻卫平 刘 志民 曹
摘 要
恒 张延平 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ 河北省首钢迁安钢铁有限公 司） （ 首钢技术研究院）
应用 “ 黑匣子”温度记 录仪记 录步进式加热炉板坯加 热过程 中的温 度数据 ，分析 了加热炉板坯 加 温度记录仪 板坯 温度均匀性 热温度均匀性问题 ，提出了解决方案。 关键词 步进式加热炉
步进式加热炉机械设备探讨
步进式加热炉机械设备探讨摘要：随着市场经济的发展进步，我国在工业生产领域中也逐渐取得了相应的进步，生产工具的有效利用可谓是重中之重。
为了实现将坯料以步进的形式输送到连续加热炉内，在步进梁循环的动作上主要设置成上升、下降、前进以及后退四种形式，该形式主要是为了把钢坯输送至炉内进行热处理，进而完成轧制。
在国内的工业生产中，其实作为一项重要的工艺设备使用的。
鉴于此，本文对轧钢厂步进式加热炉机械设备进行分析，通过阐述步进式加热炉机械设备着手，此次研究的主要目的是为了更好的提升现今轧钢厂步进式加热炉机械设备的工作质量。
关键词：步进式加热炉；机械设备；轧钢厂1、步进式加热炉概述1.1炉内热交换过程通常情况下，步进式加热炉的炉内热交换可分成三种类型，即对流传热、辐射传热以及传导传热。
其中，对流传热指的就是炉内的气体和钢材表面接触状态下的热交换，具体涵括了炉内气体不同部分位移形成的对流作用和炉内气体分子间导热的作用。
而辐射传热指的则是物体热射线传播的过程，若温度升高，那么辐射的能量就会随之增加，一般体现在炉内气体对于炉壁或者是炉内气体、炉壁相对于钢坯表面两种情况。
1.2性能优势在传统的钢铁企业生产过程中，主要使用推钢炉与堒底炉，进行冶炼加热，相对于该两种设备来讲，步进式加热炉主要存在五点优势：①传统的两种加热炉能够加热的材料范围十分有限，而步进式加热炉能够针对传统加热炉不能进行加热的材料进行加热，因而具备所能够加热坯料更多的优点。
②在坯钢的实际加热过程中，步进式加热炉可以通过钢坯本身的间距以及步进的周期有效调整，进而根据轧机的产量以及轧制都存在差异的钢种类，该项调整工作中，反映出了其加热过程的灵活性以及适应性都极为突出。
③在有效防止滑轨划伤设备的同时还降低了黑印钢坯的出现机率，进而提升钢坯的尺寸精确程度。
在此期间，扩大了钢坯的实际受热面积，降低了断面之间的温度差异，使整体钢坯的受热温度处于均匀状态中。
④为了提升钢坯加热炉的生产效能，步进式加热炉的炉身长度在传统的炉身长度上进行了加长，此种处理方式能够有效杜绝拱钢、沾钢等生产事故的发生。
步进梁式加热炉余热综合利用研究
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２ ０ １ ３ 年第 ３期 总第 １ ５ ７期
冶 金 动 力
ＭＥ Ｔ Ａ Ｌ Ｌ Ｕ Ｒ Ｇ Ｉ （ ＇ Ａ Ｌ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ３ ９
步进梁式加热炉余热综合利用研究
杨 智 勇， 姚 群
（ 中冶华天工程技术有限公司 ， 安徽马鞍山 ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ｈ ｏ ｌ ｅ ｗ ａ ｌ ｋ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ａ ｍ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
【 中图分类号 】 Ｔ Ｋ １ １ ５
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号】 １ ０ ０ ６ — ６ ７ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ９ — ０ ３
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗａ ｓ ｔ ｅ Ｈｅ ａ ｔ ｉ ｎ Ｗａ ｌ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｂｅ ａ ｍ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ
虽 已作为成熟 技术运 用各个 钢铁 企业 ，可 步进梁 式 加热 炉汽化冷 却 回收得 到 的一般 为 ０ ． ８ ＭＰ ａ 或 １ ． ２ ７ ＭＰ ａ 饱和蒸汽 ，这种 二次 能源得 到 回收后仅 仅充 人
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分类号：____________密 级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________安徽工业大学硕士学位论文论文题目：加热炉计算机控制系统的设计与实现学 号：_________________________ 作 者：_________________________专 业 名 称：_________________________2010年05月28日电气工程郑 晗安徽工业大学硕士学位论文论文题目：Design and Application of Computer Control Systems forReheating Furnace作 者： 学院： 指 导 教 师： 单位： 协助指导教师： 盛国忠 单位： 中冶华天工程技术有限公司 单位：论文提交日期：2010年 05 月 28日学位授予单位：安 徽 工 业 大 学安徽马鞍山 243002加热炉计算机控制系统的设计与实现 郑 晗 电气信息学院张悍东 安徽工业大学独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,保密的论文在解密后应遵循此规定。
签名导师签名日期：____________摘要加热炉是轧钢生产线上的最重要的设备之一，其控制目标是满足开轧所要求的钢坯温度分布，实现钢坯表面最小氧化烧损，达到最少能耗的经济指标目的。
因此，提高加热炉的热效率、降低能耗，对减少冶金工业能耗有积极的意义。
加热炉计算机控制系统主要包括基础自动化控制系统（LEVLEL1）和过程自动化控制系统（LEVEL2），其中LEVEL1控制系统包括燃烧控制系统和顺序控制系统，LEVEL2系统由板坯物料跟踪模型、板坯温度预报模型和通讯三部分构成。
燃烧控制系统主要包括空煤气的双交叉限幅比例控制、炉膛压力控制、热风自动放散控制、热风压力控制和煤气自动切断保护控制，我们通过研究开发了“炉温模糊自动控制器”，从而实现了炉温的快速响应。
顺控系统主要包括装钢机的控制、步进梁控制、出钢机控制以及液压系统的控制。
物料跟踪系统主要是坯料的入炉侧辊道跟踪，炉内跟踪，以及出炉辊道的跟踪。
钢坯温度预报模型主要包括装炉温度计算模型，炉内温度周期计算模型和出炉温度计算模型，本文主要提出了基于分段BP神经网络的钢坯温度预报模型，并进行了离线仿真。
其中通讯主要由LEVLE2系统与LEVEL1系统之间的温度数据采集、装出钢机设定、步进梁设定、坯料的辊道跟踪；与轧线计算机的通讯和与MES系统的通讯等组成，本文详细研究了TCP/IP SOCKET的通讯编程方法。
最后，以板坯生产过程为研究对象，开发了基于SIEMENS S7-400PLC和WINCC软件的基础自动化系统。
在此基础上，结合板坯的物料跟踪模型、钢坯温度预测模型和通讯，实现对各种钢种和厚度板坯的加热质量控制，预测板坯三层温度并传送给轧机，实现加热炉的全自动生产控制。
关键词：加热炉；计算机控制系统；温度控制；模型AbstractReheating furnace is the most important one of the equipment of steel rolling production line, the control objective is to meet the required open-rolled temperature distribution under the premise, achieving economic indicators of the minimum billet surface burning and minimal energy consumption. Therefore, improving furnace thermal efficiency, reduce energy consumption, to reduce industrial energy consumption has a positive meaning.Reheating furnace computer control system including basic automation system (LEVEL1) and process automaiton system(LEVEL2). LEVEL1 control system includes heating control system and sequence control system. LEVEL2 includes slab tracking model, temperature prediction model and communication.Heating control system include double cross limited control of air and gas, hearth pressure control, hot air exhaust control and hot air pressure control and gas automatic cut-off control, development “FUZZY controler”realized fast response of furnace temperature.Sequence system includes charging machine control, walking beam control, discharging machine control and hydraulic system control.Slab tracking system completes roll table tracking of charge side and discharge side, inside furnace tracking.Slab temperature prediction model include charge slab temperature calculation, cycle temperature calculation model of inside furnace and discharging slab temperature calculation model, proposed slab temperature prediction model based on furnace zone BP netural network and carried out off-line simulation.Communication including: temperature data sample, charging machine and discharging machine set, walking beam set, slab tracking between LEVEL2 system and LEVEL1 system, communication with Mill LEVEL2 computer and MES system, detail research communication method of TCP/IP SOCKET.Finally, slab production process as the research object, developed based automation systems based on the SIEMENS S7-400PLC and WINCC. On this basis, combined with slab material tracking model, billet temperature prediction model and communication to achieve a variety of steel grades and thickness of slab heating quality control, forecasting three level temperatures transmitted to mill, realize the furnace automatic production control.Key words：reheating furnace; computer control system; temperature control; model目录加热炉计算机控制系统的设计与实现 (1)摘要 (1)Abstract 2引言 (1)第一章文献综述 (2)1.1 加热炉计算机控制概述 (2)1.1.1 顺序控制系统和物料跟踪 (2)1.1.2 钢坯温度预报模型 (3)1.1.3 炉温优化设定模型 (4)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (5)1.3 课题背景 (6)1.4 本论文的研究内容及意义 (7)第二章加热炉工艺流程及结构简介 (8)2.1 加热炉区工艺流程 (8)2.2 加热炉基本尺寸和参数 (8)2.2.1 加热炉基本尺寸 (8)2.2.2 加热炉基本参数 (9)2.3 炉型结构特点 (10)第三章加热炉基础自动化控制系统 (11)3.1 双交叉限幅燃烧控制系统 (12)3.2 炉温模糊控制系统 (13)3.2.1 模糊控制器结构 (13)3.2.2炉温模糊控制器的设计 (14)3.2.3 实际应用及效果 (16)3.3 步进梁速度优化控制 (16)3.3.1 速度曲线控制原理 (16)3.3.2 速度曲线优化控制及分析 (17)3.3.3实际应用 (19)第四章加热炉数学模型的研究与仿真 (20)4.1 数学模型概述 (20)4.2 模型参数的建立 (20)4.2.1沿炉长方向炉温的线性插值 (20)4.2.2比热和热传导系数的线性插值计算 (21)4.3基理温度预报模型 (22)4.3.1 三维导热数学模型 (22)4.3.2 温度预报模型的工程考虑 (23)4.3.3温度预报模型的边界条件 (23)4.3.4模型验证 (24)4.4 分段BP神经网络钢温预测和仿真 (25)4.4.1 三层BP网络结构的建立 (25)4.4.2 神经网络输入输出量的确定 (25)4.4.3 神经网络隐层神经元的确定 (26)4.4.4 隐层及输出层的权值调整 (27)4.4.5 仿真研究 (28)第五章计算机控制系统网络和通讯开发 (30)5.1 网络结构及配置 (30)5.1.1 LEVEL1级网络结构 (30)5.1.2 LEVEL1级硬件配置 (32)5.1.3 LEVEL2级网络结构 (32)5.1.4 LEVEL2级硬件配置 (33)5.2 网络通讯电文内容 (33)5.2.1与MES管理计算机的通信 (33)5.2.2 与轧线过程计算机通信 (34)5.2.3 与基础自动化通信 (34)5.3 LEVEL1级通讯程序的开发 (35)5.3.1 WINCC和PLC以太网通讯开发 (35)5.3.2 PLC和PLC以太网通讯开发 (36)5.4 LEVEL2级TCP/IP通讯程序开发 (36)5.4.1 TCP/IP SOCKET基本概念 (36)5.4.2 客户/服务器模式 (37)5.4.3 TCP/IP套接字系统调用及方法 (38)5.4 通讯网络的具体IP地址和端口规划 (40)第六章加热炉计算机控制系统的应用 (42)6.1 LEVEL1级控制系统开发 (42)6.1.1系统软件 (43)6.1.2 顺控软件开发 (45)6.1.3 燃控软件开发 (47)6.1.4 监控软件介绍 (50)6.1.5 监控软件开发 (52)6.2 LEVEL2级软件功能描述 (55)6.2.1 建立板坯数据信息 (55)6.2.2 板坯温度计算的热工模型 (56)6.2.3 轧制温度反馈控制 (56)6.2.4 主要画面简介 (56)结论 (60)参考文献： (61)附件1：附图清单 (1)附件2：附表清单 (2)在学研究成果 (8)致谢 (9)引言2007年，我国钢产量已经达到4.89亿吨，已是多年保持世界第一产钢大国的地位。