CN109813101A - 接力传动加热炉装置形式及其工作原理 - Google Patents

Abstract

本发明公开了接力传动加热炉装置形式，分为平斜组合炉体、双斜组合炉体、单斜炉体三种形式，平斜组合炉体是指其炉底包括水平段和斜底段,水平段安装固定梁，斜底段安装斜底旋转活动梁；双斜组合炉体指其炉底包括中间高两端低的双斜底段——前斜底段、后斜底段，前斜底段安装斜底旋转活动梁，后斜底段安装链条传动装置；单斜炉体是指其炉底成单一斜面，炉底分两段安装液压缸顶升斜底段旋转活动梁装置。以上三种炉型的出料斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨。工作原理是料坯经第一个传动装置被传送到第二传动装置，能充分发挥各种传动装置的优点，使热利用效率最大化，操作简单化。

Description

接力传动加热炉装置形式及其工作原理

技术领域

本发明涉及工业炉和节能降耗领域,具体而言,是一种接力传动加热炉装置形式及其工作原理。

背景技术

如今，步进式加热炉已经成为了大部分钢铁企业对板坯或者管坯铸锭加热的首选加热装置，其优点是运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外，料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热且自动化程度较高，但步进炉结构复杂，造价很高，步进炉炉底的水梁会带走大量的热量；活动梁上耐材有牙槽，受钢材冲击容易受到破坏，特别是出炉口处由于冷风的作用，温度变化剧烈，热震引起牙槽开裂，寿命更短，需经常停炉维修；对于圆形料坯，步进梁在运送过程中，圆形料坯能够反转的角度有限，料坯温差较大，加热时间较长，链条式输送能够较好解决圆料坯滚动，受热较均匀，温差小，升温快，而且链条传送热损失相对较少，但链条拨爪的工作温度受限，一般在900°C以下环境中作业；斜底炉设备简单，维护费用很低，但由于圆形料坯由于各种原因不能自动滚动下落，需要不断用人工勾动料坯，工作量大，环境恶劣，由于单一斜坡面的原因，炉内易形成通风通道，不利于均热段的保温，热量散失较多，一般炉长都在20米以下，双斜底炉能较好地解决了炉内形成过风通道的问题，能够大大提高了保温效果和热量利用率，能够进一步加大了斜底炉体长度，增加产量。以上传动各有优点，各自缺点也比较明显。

发明内容

鉴于此，本发明提供了接力传动加热炉装置形式及其工作原理。主要是在保证炉料灵活运送的前提下，减少一般步进炉的炉底水梁和炉门造成大量的热损失，或者解决链条不能在高温炉环境中作业的问题，综合斜底炉的一系列优点：寿命长，维护费用低。炉头端部封闭，侧面设置料口，可由于低位差而抵消一部分料口的炉压，使炉门散热减少。出料口处采用较小炉门的管坯侧出方式，减少炉门处的辐射散热，使得炉口温差变化减少，从而避免了步进炉高温段出口处由于冷风反复作用使炉底砖受到热震破坏，寿命短的问题。

为了实现上述目的，本发明的具体方案是：接力传动加热炉装置形式，分为平斜组合炉体、双斜组合炉体、单斜炉体三种形式，平斜组合炉体是指其炉底包括水平段和斜底段,水平段包含预热段、一加热段、二加热段大部分，水平段安装步进梁传动装置，步进梁传动装置的两个步进梁活动梁传送装置中间和两侧各安装一架水平段固定梁，水平段固定梁外侧是炉底部分，二加热段头部一段距离采用斜底，为单一坡度的斜坡平面，斜底段安装五架梁，与水平段步进梁传动装置的两个活动梁传送装置处于同一中心线的斜底段安装两架斜底段固定梁，斜底段固定梁中间和其两侧是斜底段旋转活动梁，斜底段旋转活动梁顶端下方安装横架托梁，横架托梁连接液压缸顶升装置，低端固定在安装有立柱支撑的旋转轴上，斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨；双斜组合炉体指其炉底包括中间高两端低的双斜底段——前斜底段、后斜底段，后斜底段包含预热段、一加热段，前斜底段包含二加热段、均热锻，后斜底段安装链条传动装置，链条传动装置的两个传送链中间和两侧各安装一架固定梁，固定梁外侧是炉底部分，前斜底段安装三架梁，与两挂链条传动装置相对应的前斜底段安装斜底固定梁，斜底段固定梁两侧是斜底段旋转活动梁，斜底段旋转活动梁顶端下方连接液压缸顶升装置，低端固定在安装有立柱支撑的旋转轴上，前斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨；单斜炉体是指其炉底成单一斜面，炉底分两段安装液压缸顶升斜底段旋转活动梁装置，前斜底段旋转活动梁装置位于加热段、均热锻，后斜底段旋转活动梁装置位于预热段、加热锻，两个旋转活动梁和位于沿炉长方向同一中心线上，斜底段旋转活动梁顶端下方连接液压缸顶升装置，距低端一段距离处，安装有立柱支撑的旋转轴，斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨。

上述接力传动加热炉装置形式平斜组合炉体中，所述步进梁活动梁传送装置与水平段固定梁之间，斜底段旋转活动梁与斜底段固定梁之间采用水密封装置保持炉底密封。

上述接力传动加热炉装置形式双斜组合炉体中，所述后斜底段中，链条与拨爪上部在炉底链盒内运行，炉底中间部位，链条的端部与下部均在与炉底焊接严密的链箱内运行，以保持炉底密封；前斜底段旋转活动梁与斜底段固定梁及旋转活动梁外侧与炉底之间采用水密封装置保持炉底密封。

上述接力传动加热炉装置形式中，所述推钢机和导轨都具有高度方向的抬升和水平方向的伸缩功能。

上述接力传动加热炉装置形式的工作原理，包括以下步骤：对于平斜组合炉体，坯料由炉尾（预热段）送入加热炉后，在炉底水平段经步进梁传动装置传送到水平炉底和斜炉底交界处，通过斜底段炉底的液压装置控制旋转活动梁围绕斜炉底底端旋转轴旋转的角度，从而控制管坯在斜底段的滚落速度，出料时，推钢机和导轨同时经料口伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机和导轨同时升高一段距离，由推钢机推送到导轨上面后，推钢机和导轨退回到炉外，各自下降回归原位，导轨料坯被运送出导轨，然后推钢机和导轨重复动作推出下一个料坯；对于双斜组合炉体，坯料由炉尾（预热段）送入运行链条，在后斜底段由拨爪带动圆形坯料在炉底由低向高滚动前进，至炉底最高处由拨爪将圆坯料翻入前斜底段，通过斜底段炉底的液压装置控制旋转活动梁围绕斜炉底底端旋转轴旋转的角度，从而控制管坯在前斜底段的滚落速度，出料时，推钢机和导轨同时经料口伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机和导轨同时升高一段距离，由推钢机推送到导轨上面后，推钢机和导轨退回到炉外，各自下降回归原位，导轨料坯被运送出导轨，然后推钢机和导轨重复动作推出下一个料坯；对于单斜炉体，坯料由炉尾（预热段）送入炉内，后斜底段旋转活动梁装置由液压缸顶升一定距离，后斜底段旋转活动梁装置旋转一定角度，圆形料坯向前滚动，前端一部分滚入前斜底段旋转活动梁装置，后斜底段旋转活动梁装置回归原位，然后前斜底段旋转活动梁装置由液压缸顶升一定距离，前斜底段旋转活动梁装置旋转一定角度，圆形料坯向前滚动，出料时，推钢机和导轨同时经料口伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机和导轨同时升高一段距离，由推钢机推送到导轨上面后，推钢机和导轨退回到炉外，各自下降回归原位，导轨料坯被运送出导轨，然后推钢机和导轨重复动作推出下一个料坯。

本发明的有益效果是：接力传动加热炉装置的一加热段末端加入斜底段减少了水梁带走的热量损失，对于平斜组合炉体，由于料口位置比水平段炉底低，由于低位差抵消一部分炉门口的炉压，使炉门散热减少，避免炉底砖受到热震破坏；通过调节斜底段炉底的液压顶升装置带动旋转活动梁可以控制管坯在斜底段的滚落速度，进而可以调节整个生产节奏；斜底段炉底为没有牙槽的单一坡度斜平面，使圆料坯在运动过程中由于重力作用自然滚落，且受热均匀；高温段料口处，旋转活动梁耐火砖没有牙槽而使炉底耐火砖使用寿命大大延长，减少了维修频度；出料口处的具有抬升作用的推钢机与导轨可以解决斜底段底部因为堆积而不易出炉的问题，且采用侧面出钢减少炉门热辐射损失。对于双斜组合炉体，链条的工作环境改善，圆料坯受热更加均匀，升温速度加快，结合前斜炉底段的优点，圆料坯始终受热均匀，不再有阴阳面之分。由于头尾两端低，低位差抵消一部分料口的炉压，使料口散热减少，炉子保温效果更好，热利用率大幅提升。对于单斜炉体，通过对炉底的改造，安装液压传动装置，自动化程度提高，工人劳动强度降低，作业环境改善，观火孔、检测孔减少，拨料孔不再设置，炉头端部封闭，大大减少了热量损失。

附图说明

图1为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置平斜组合炉体图

图2为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置平斜组合炉体加热分段图

图3为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置平斜组合炉体A——A剖面图

图4为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置平斜组合炉体B——B剖面图

图5为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置双斜组合炉体长度方向剖面图

图6为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置双斜组合炉体平面布置图

图7为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置双斜组合炉体链条系统安装图

图8为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置单斜组合炉体长度方向剖面图

图9为本发明实施例提供的接力传动加热炉装置单斜组合炉体平面布置图

1——平斜组合炉体 2——平斜组合炉体水平段 3——平斜组合炉体步进梁传动装置4——平斜组合炉体斜底段旋转装置 5——平斜组合炉体斜底段 6——平斜组合炉体炉门7——平斜组合炉体预热段 8——平斜组合炉体一加热段

9——平斜组合炉体二加热段 10——料口 11——平斜组合炉体水平段固定梁12——平斜组合炉体活动梁传送装置 13——平斜组合炉体斜底段固定梁 14——平斜组合炉体斜底段旋转活动梁 15——推钢机 16——导轨 17——平斜组合炉体平斜组合炉体横架托梁 18——平斜组合炉体平斜组合炉体旋转轴 19——平斜组合炉体平斜组合炉体液压缸 20——双斜组合炉体前斜底段 21——双斜组合炉体后斜底段 22——双斜组合炉体链条传动装置 23——双斜组合炉体传送链 24——双斜组合炉体固定梁 25——双斜组合炉体斜底段旋转活动梁 26——双斜组合炉体斜底段固定梁 27——双斜组合炉体链箱28——双斜组合炉体链条 29——双斜组合炉体炉底链盒 30——双斜组合炉体拨爪31——单斜炉体后斜底段液压缸 32——单斜炉体后斜底段旋转轴 33——单斜炉体单一斜面 34——单斜炉体前斜底段液压缸 35——单斜炉体前斜底段旋转轴 36——单斜炉体后斜底段旋转活动梁装置 37——前斜底段旋转活动梁装置。

具体实施方式

接力传动加热炉装置形式，分为平斜组合炉体（图2）、双斜组合炉体（图5）、单斜炉体（图8）三种形式，平斜组合炉体1是指其炉底分为水平段2和斜底段5，水平段包括预热段7、一加热段8、二加热段9大部分，水平段8安装步进梁传动装置3，步进梁传动装置3的两个步进梁活动梁传送装置12中间和两侧各安装一架水平段固定梁11，水平段固定梁11外侧是炉底部分，二加热段头部一段距离采用斜底，为单一坡度的斜坡平面，斜底段安装五架梁，与水平段步进梁传动装置3的两个活动梁传送装置12处于同一中心线的斜底段安装两架斜底段固定梁13，斜底段固定梁13中间和其两侧是斜底段旋转装置4的旋转活动梁14，斜底段旋转活动梁14顶端下方安装横架托梁17，横架托梁17连接液压缸19顶升装置，低端固定在安装有立柱支撑的旋转轴18上，斜底段低端炉体两侧设有料口10，料口安装炉门6，炉门6外侧分别布置推钢机15和导轨16；双斜组合炉体指其炉底分为中间高两端低的双斜底段——前斜底段20、后斜底段21，后斜底段20包含预热段、一加热段，前斜底段21包含二加热段、均热锻，后斜底段20安装链条传动装置22，链条传动装置22的两个传送链23中间和两侧各安装一架固定梁24，固定梁24外侧是炉底部分，前斜底段20安装三架梁，与两挂链条传动装置22相对应的前斜底段20安装斜底段固定梁26，斜底段固定梁26两侧是斜底段旋转活动梁25，斜底段旋转活动梁25顶端下方连接液压缸顶升装置，低端固定在安装有立柱支撑的旋转轴上，前斜底段低端炉体两侧设有料口10，料口10安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机15和导轨16；单斜炉体是指其炉底成单一斜面33，炉底分两段安装液压缸31和34顶升斜底段旋转活动梁装置36和37，前斜底段旋转活动梁装置37位于加热段、均热锻，后斜底段旋转活动梁装置36位于预热段、加热锻，两个旋转活动梁36和37位于沿炉长方向同一中心线上，斜底段旋转活动梁顶端下方连接液压缸31和34顶升装置，距低端一段距离处，安装有立柱支撑的旋转轴32和35，斜底段低端炉体两侧设有料口38，料口38安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机15和导轨16。

上述接力传动加热炉装置形式平斜组合炉体中，所述步进梁活动梁传送装置12与水平段固定梁11之间，斜底段旋转活动梁14与斜底段固定梁13之间采用水密封装置保持炉底密封。

上述接力传动加热炉装置形式双斜组合炉体中，所述后斜底段21中，链条28与拨爪30上部在炉底链盒29内运行，炉底中间部位，链条的端部与下部均在与炉底焊接严密的链箱27内运行，以保持炉底密封；前斜底段旋转活动梁25与斜底段固定梁26及旋转活动梁25外侧与炉底之间采用水密封装置保持炉底密封。

上述接力传动加热炉装置形式中，所述推钢机15和导轨16都具有高度方向的抬升和水平方向的伸缩功能。

本发明的工作原理是，包括以下步骤：对于平斜组合炉体，坯料由炉尾（预热段）7送入加热炉后，在炉底水平段8经步进梁传动装置3传送到水平段2和斜底段5交界处，通过斜底段5炉底的液压缸19装置控制斜底旋转活动梁14围绕斜炉底底端旋转轴18旋转的角度，从而控制管坯在前斜底段5的滚落速度，出料时，推钢机15和导轨16同时经料口10伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机15和导轨16同时升高一段距离，由推钢机15推送到导轨16上面后，推钢机15和导轨16退回到炉外，各自下降回归原位，导轨16料坯被运送出导轨16，然后推钢机15和导轨16重复动作推出下一个料坯；对于双斜组合炉体，坯料由炉尾（预热段）送入运行链条传动装置22，在后斜底段20由拨爪27带动圆形坯料在炉底由低向高滚动前进，至炉底最高处由拨爪27将圆坯料翻入前斜底段21，通过斜底段炉底的液压缸装置控制旋转活动梁25围绕斜炉底底端旋转轴旋转的角度，从而控制管坯在斜底段的滚落速度，出料时，推钢机15和导轨16同时经料口10伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机15和导轨16同时升高一段距离，由推钢机15推送到导轨16上面后，推钢机15和导轨16退回到炉外，各自下降回归原位，导轨16料坯被运送出导轨16，然后推钢机15和导轨16重复动作推出下一个料坯；对于单斜炉体，坯料由炉尾（预热段）送入炉内，后斜底段旋转活动梁装置36由液压缸31顶升一定距离，后斜底段旋转活动梁装置36旋转一定角度，圆形料坯向前滚动，前端一部分滚入前斜底段旋转活动梁装置37，后斜底段旋转活动梁装置36回归原位，然后前斜底段旋转活动梁装置37由液压缸34顶升一定距离，前斜底段旋转活动梁装置37旋转一定角度，圆形料坯向前滚动，出料时，推钢机15和导轨16同时经料口38伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机15和导轨16同时升高一段距离，由推钢机15推送到导轨16上面后，推钢机15和导轨16退回到炉外，各自下降回归原位，导轨16料坯被运送出导轨16，然后推钢机15和导轨16重复动作推出下一个料坯。

本发明的有益效果是：接力传动加热炉装置的一加热段末端加入斜底段减少了水梁带走的热量损失，对于平斜组合炉体，由原来由步进炉18%热量损失下降到12%的，并且由于料口位置比水平段炉底低，由于低位差抵消一部分炉门口的炉压，使炉门散热减少，避免炉底砖受到热震破坏；通过调节斜底段炉底的液压顶升装置带动旋转活动梁可以控制管坯在斜底段的滚落速度，进而可以调节整个生产节奏；斜底段炉底为没有牙槽的单一坡度斜平面，使圆料坯在运动过程中由于重力作用自然滚落，且受热均匀；高温段料口处，旋转活动梁耐火砖没有牙槽而使炉底耐火砖使用寿命大大延长，减少了维修频度；出料口处的具有抬升作用的推钢机与导轨可以解决斜底段底部因为堆积而不易出炉的问题，且采用侧面出钢减少炉门热辐射损失。双斜组合炉体，链条的工作环境改善，最高温度约700°C，圆料坯受热更加均匀，升温速度加快，结合前斜炉底段的优点，圆料坯始终受热均匀，不再有阴阳面之分。由于头尾两端低，低位差抵消一部分料口的炉压，使料口散热减少，炉子保温效果更好，热利用率大幅提升，由原来的68%（蓄热式烧嘴）提高到80%。对于单斜炉体，通过对炉底的改造，安装液压传动装置，自动化程度提高，工人劳动强度降低，作业环境改善，观火孔、检测孔减少，拨料孔不再设置，炉头端部封闭，大大减少了热量损失。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的装置设计和工作原理而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的装置设计和工作原理进行修改或者等同替换，而不脱离本发明装置设计和工作原理的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.接力传动加热炉装置形式，其特征在于,分为平斜组合炉体、双斜组合炉体、单斜炉体三种形式，平斜组合炉体是指其炉底包括水平段和斜底段,水平段包含预热段、一加热段、二加热段大部分，水平段安装步进梁传动装置，步进梁传动装置的两个步进梁活动梁传送装置中间和两侧各安装一架水平段固定梁，水平段固定梁外侧是炉底部分，二加热段头部一段距离采用斜底，为单一坡度的斜坡平面，斜底段安装五架梁，与水平段步进梁传动装置的两个活动梁传送装置处于同一中心线的斜底段安装两架斜底段固定梁，斜底段固定梁中间和其两侧是斜底段旋转活动梁，斜底段旋转活动梁顶端下方安装横架托梁，横架托梁连接液压缸顶升装置，低端固定在安装有立柱支撑的旋转轴上，斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨；双斜组合炉体指其炉底包括中间高两端低的双斜底段——前斜底段、后斜底段，后斜底段包含预热段、一加热段，前斜底段包含二加热段、均热锻，后斜底段安装链条传动装置，链条传动装置的两个传送链中间和两侧各安装一架固定梁，固定梁外侧是炉底部分，前斜底段安装三架梁，与两挂链条传动装置相对应的前斜底段安装斜底固定梁，斜底段固定梁两侧是斜底段旋转活动梁，斜底段旋转活动梁顶端下方连接液压缸顶升装置，低端固定在安装有立柱支撑的旋转轴上，前斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨；单斜炉体是指其炉底成单一斜面，炉底分两段安装液压缸顶升斜底段旋转活动梁装置和，前斜底段旋转活动梁装置位于加热段、均热锻，后斜底段旋转活动梁装置位于预热段、加热锻，两个旋转活动梁和位于沿炉长方向同一中心线上，斜底段旋转活动梁顶端下方连接液压缸顶升装置，距低端一段距离处，安装有立柱支撑的旋转轴，斜底段低端炉体两侧设有料口，料口安装炉门，炉门外侧分别布置推钢机和导轨。

2.根据权利要求1所述的接力传动加热炉装置形式, 其特征在于，所述平斜组合炉体中，步进梁活动梁传送装置与水平段固定梁之间，斜底段旋转活动梁与斜底段固定梁之间采用水密封装置保持炉底密封。

3.根据权利要求1所述的接力传动加热炉装置形式, 其特征在于，所述双斜组合炉体中，后斜底段中，链条与拨爪上部在炉底链盒内运行，炉底中间部位，链条的端部与下部均在与炉底焊接严密的链箱内运行，以保持炉底密封；前斜底段旋转活动梁与斜底段固定梁及旋转活动梁外侧与炉底之间采用水密封装置保持炉底密封。

4.根据权利要求1所述的接力传动加热炉装置形式, 其特征在于，所述推钢机和导轨都具有高度方向的抬升和水平方向的伸缩功能。

5.一种基于权利要求1所述的接力传动加热炉装置形式的工作原理，其特征在于，包括以下步骤：对于平斜组合炉体，坯料由炉尾（预热段）送入加热炉后，在炉底水平段经步进梁传动装置传送到水平炉底和斜炉底交界处，通过斜底段炉底的液压装置控制旋转活动梁围绕斜炉底底端旋转轴旋转的角度，从而控制管坯在前斜底段的滚落速度，出料时，推钢机和导轨同时经料口伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机和导轨同时升高一段距离，由推钢机推送到导轨上面后，推钢机和导轨退回到炉外，各自下降回归原位，导轨料坯被运送出导轨，然后推钢机和导轨重复动作推出下一个料坯；对于双斜组合炉体，坯料由炉尾（预热段）送入运行链条，在后斜底段由拨爪带动圆形坯料在炉底由低向高滚动前进，至炉底最高处由拨爪将圆坯料翻入前斜底段，通过斜底段炉底的液压装置控制旋转活动梁围绕斜炉底底端旋转轴旋转的角度，从而控制管坯在斜底段的滚落速度，出料时，推钢机和导轨同时经料口伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机和导轨同时升高一段距离，由推钢机推送到导轨上面后，推钢机和导轨退回到炉外，各自下降回归原位，导轨料坯被运送出导轨，然后推钢机和导轨重复动作推出下一个料坯；对于单斜炉体，坯料由炉尾（预热段）送入炉内，后斜底段旋转活动梁装置由液压缸顶升一定距离，后斜底段旋转活动梁装置旋转一定角度，圆形料坯向前滚动，前端一部分滚入前斜底段旋转活动梁装置，后斜底段旋转活动梁装置回归原位，然后前斜底段旋转活动梁装置由液压缸顶升一定距离，前斜底段旋转活动梁装置旋转一定角度，圆形料坯向前滚动，出料时，推钢机和导轨同时经料口伸入炉内料坯底部一段距离，接着推钢机和导轨同时升高一段距离，由推钢机推送到导轨上面后，推钢机和导轨退回到炉外，各自下降回归原位，导轨料坯被运送出导轨，然后推钢机和导轨重复动作推出下一个料坯。