[其他]能自出空的机械化炉

说明书

本发明是一种新型的轧钢加热炉

传统的金属坯加热炉在输送炉内坯料时靠后坯挤压前坯而前进。这种输送方式在后面不装料时前面的料就不能出炉，即炉内坯料无自出空的能力，因而不能送出前部或全部炉料，不能调正炉底上坯料的间距，不能实现四面加热和减少炉内停留的坯料根数以缩短加热时间和提高加热质量，也无法从炉子腰部装入坯料或将高温段的炉料单独出空。传统的推料机械化也不能运送长列的园坯和异形坯。

由于特殊钢和连铸坯热装的发展和为了节能，日益要求加热炉具有上述自出空的多种功能。例如易脱炭钢要求在轧机故障时将炉头850℃以上的热坯送出炉外以减少氧气与脱碳，某些钢种则要求多种迥然不同的温度制度，要求将炉底空出一段来改变炉温。连铸铸坯加热炉要求炉子能分段装料，当轧机由连铸机供热坯时要求从炉子中段将热坯及时送入炉内保温的同时将加热好的坯料送出轧制，同时还要将连铸机的不合格的冷坯或初轧冷锭由炉尾装入进行预热，使轧完连铸坯后立即可轧制加热好的冷锭。

由于上述目的，近20年来国际上开始在现代大型板坯轧机上广泛采用步进梁式炉，后者通过动梁的“提升-前进-下降-后退”的周期动作使炉内坯料能单独输送通过炉膛，它能满足上述一系列工艺要求。

但是，步进梁式炉在国内中小型厂应用存在下列问题：

（1）不能烧煤和很难加热短锭

（2）结构复杂，基础深，原有推料式炉要拆除重建

（3）投资比推料式炉贵80%

本发明提出的具有自出空能力的机械化炉，不但具备步进梁式炉的多种功能，而且不需要深基础。原有推料式炉的炉体结构包括推料机和炉底管可全部或部分利用，结构简单，投资低廉这种炉子可以烧任何燃料，包括烧煤。

新装置的工作原理如图1、2及3所示。它的支撑坯料的炉底纵横管4结构和传统推料式炉相同，坯料始终贴在纵管的热滑轨表面上滑动，本发明的特点是在纵管旁边设两条水冷杆1。此杆要用整根校直的无缝钢管制成，中间插入芯管5，冷却水从芯管通入纵管外的环隙排出，管杆外也要包扎绝热材料6，但其厚度要减薄些。

水冷杆上的拨爪3为φ30～50的耐热棒，材质为25/20Si2或Cr48Ni28w5和热滑轨一样焊在水冷杆外，拨爪的节距D按坯料运行的行程而定。

当炉子前端的拉杆机头上的专门传动机械（图5，件9）将两根水冷拉杆朝内侧以相反方向旋转60～90°后，拨爪便升起并将坯料推或拉向前进或后退，拨爪倒下时就可使拨杆脱离坯料而从其下方自由移动。

一般单排炉采用2根水冷杆即可，双排炉采用4根水冷杆和两台传动机械

图1为水冷杆与拨爪的运动轨迹图。

1-2行程：拨爪竖起插入每根或每组（2-3根）坯料之间，并将坯料向前拨动一个行程

2-3行程：水冷杆向炉后退S/2（S为坯料的间隙）。使拨爪脱离坯料（对单根坯或园坯此行程可省略）

3-4行程：两根水冷杆向外侧以反方向旋转60-90°，拨爪倒到坯料下面

4-5水冷杆继续朝纵向水平后退一个行程D

5-1水冷杆向内侧以反方向旋转60-90°拨爪又竖起，和1-2行程一样再次由拨爪将坯料向前拨动一个行程D（向前的总行程为D-S/2）

以上轨迹具体动作如图2所示

由于拨爪的升起和倒下的起始位处在坯料间隙的正中，故可以利用同一套装置来完成推料或拉料动作而毋需作任何变动。

必要时，在炉腰设置供热坯装入的设备与通道。

图5为本发明在连铸机供热坯情况下的应用实例，该车间的工艺要求如下：

连铸坯规格140×140×2800    140×140×2600    150×200×1400

坯的单重Kg    425    508    326

浇铸时间min    39    32    30

小时供坯量t/h    51.9    63.3    67.5

轧机的产量低于连铸机，连铸机66tn，加热炉仅30t/h，在冶炼的200分钟内80分钟供给加热炉热坯（表面750℃，中心1050℃），其余120分钟供给炉冷连铸坯或初轧冷坯锭。

设加热炉的产量波动在10～30t/h，由于热装坯加热时间很短（140×140热坯可按0.5min/cm的加热速度计算）仅7分钟，需要炉内坯料的存放长度仅1.64米，但要求有足够长来容纳连铸机出来的热坯。考虑在供热坯的过程中轧机不顺利，每小时仅轧10吨坯，为加热和储存热坯要求热装段推杆与拉杆段炉底长度之和为L（图5），