CN113566567B - 一种炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉及生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉及生产系统。所述的加热炉的炉底上设置有由支撑柱支撑的定梁；所述的步进机构驱动贯穿炉底的升降柱以驱动设置在升降柱上的与定梁平行设置的动梁作循环步进运动；在行进方向的每排支撑柱之间的间隔内设置有炉辊，炉辊一端伸出炉体外与驱动装置传动连接；所述的炉辊高度高于动梁步进时的最高位或低于动梁步进时的最低位；在炉体上对应所述的定梁和动梁的位置设置有步进进料口和步进出料口；在炉体上对应炉辊的位置设置有炉辊进料口和炉辊出料口。本发明创新性地增加了炉辊及其配套的传动和冷却结构，同时在炉子长度方向的两端增加入炉和出炉通道，使钢坯在加热时和加热炉的长度方向保持一致，实现端进端出。
Description
技术领域
本发明涉及领域为热轧棒线材生产领域，特别是包含炉膛空间分层利用的新型蓄热式加热炉的建筑钢材产线。
技术背景
当前，我国钢铁企业长期面临节能减排、铁矿石和能源价格波动、人力资源等方面的压力，而且钢材市场竞争日趋益烈。钢铁企业的生存和发展就必须依赖产品品种优势、质量优势以及成本优势。棒线材尤其是建材领域，严格控制生产成本已成为各大钢厂提高竞争力最直接有效的途径。
随着钢铁工业的技术进步和转型发展，直接轧制已经成为钢铁节能减排、绿色化生产的重要技术之一，并在多家钢铁厂得到成功应用。采用直轧工艺时，剪切分段后的连铸坯不经过加热炉，直接进入轧线进行轧制，完全省去了加热炉的能源消耗，也避免了铸坯在加热炉长时间停留造成的烧损，提高了钢材成材率，大幅降低生产成本，特别是加热炉的运行、维护成本。然而，由于钢铁生产过程属于连续的流程型，生产的连续性和稳定性，特别是连铸和轧制的衔接流畅性，对能耗、产量和成本控制至关重要。直轧工艺仍然存在诸多限制，如稳定性不高、坯料头尾温差大、难以控冷、产量低等，因此并没有得到广泛地应用。
为了弥补直轧工艺的短板，目前在实际生产过程中应用的技术有保温罩、感应加热、隧道式火焰加热、直轧加热炉等手段。尽管如此，在当前追求高产能的建材领域，现有技术仍然不能解决直接轧制对产能的不利影响，仍然需要在轧线单独设立冷装、热装的大型加热炉，提高坯料温度均匀性，缓冲连铸故障，保证产品质量和产量。此外，保温罩对铸轧衔接的距离有要求，保温能力有限，不能减小头尾温差；感应加热、隧道式火焰加热、直轧加热炉等手段都需要额外增加轧线电气装机容量、电耗或燃气能耗，增加污染物排放，而且大幅增加投资成本和运行维护成本。因此，现有的生产技术和装备还不能很好地平衡环保、投资成本、运行维护成本、产品质量、产能等之间的矛盾。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种新型的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，实现冷装、高温/低温热装加热的同时，充分利用炉膛空间和热量，实现直轧坯料的灵活补热、均温处理，解决了直轧连铸坯头尾温差大、通条温度不均匀的问题；解决了单独设立感应加热、隧道式火焰加热、直轧加热炉时，额外增加的能耗和运行维护成本；解决了连铸或直轧故障时，连铸坯料的临时存储，保证了高产能。
为达到上述目的，本发明炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，所述的蓄热式复合加热炉为蓄热式步进梁加热炉，所述的加热炉包括炉体；所述的炉体由炉底分成上半部分和下半两部分，其中上半部分为炉膛，沿炉膛长度方向两侧设置有烧嘴；下半部分设置有步进机构，炉底上设置有由支撑柱支撑的定梁；所述的步进机构驱动贯穿炉底的升降柱以驱动设置在升降柱上的与定梁平行设置的动梁作循环步进运动；在行进方向的每排支撑柱之间的间隔内设置有炉辊，炉辊一端伸出炉体外与驱动装置传动连接，炉辊端头设有用于冷却炉辊的冷却水进出口;所述的炉辊高度高于动梁步进时的最高位或低于动梁步进时的最低位。
在炉体上长度方向的两端对应所述的定梁和动梁的位置步进进料口和步进出料口；在炉体上长度方向的两端对应炉辊的位置分别设置有炉辊进料口和炉辊出料口。
进一步的，在炉子长度方向的两端增设有入炉通道和出炉通道。
进一步的，所述的步进进料口和步进出料口设置在在炉体上长度方向的两端的一侧相对设置；所述的炉辊进料口和炉辊出料口设置在在炉体上长度方向的两端端头。
进一步的，冷态钢坯按照蓄热式步进梁加热炉的运行方式进炉、出炉和加热；用于直轧工艺的热态钢坯在炉子两端头通过辊道进炉、出炉，并在炉膛内的炉辊上加热。
进一步的，根据直轧钢坯入炉温度、目标温度和加热炉当前温度的差值，计算炉膛内炉辊的转速。
为达到上述目的，本发明基于炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉的生产系统，所述的系统包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计；
其中，带保温罩的快速热送辊道用来将剪切后的连铸坯快速送至下一工序，减少钢坯表面温降损失；转弯辊道用来钢坯的转向运输；变宽辊道位于加热炉前后，用来为入炉或出炉的连铸坯导向，使钢坯进入预定通道；辊道电机采用变频电机驱动，使辊面线速度可调。上料台架布置在炉前，用来存放冷态或热态的连铸坯，用以在预定的时间送入加热炉；高温计布置在带保温罩的快速热送辊道和加热炉之间，用来测定连铸坯的温度信息；
所述的系统的生产工艺流程为：
连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，并将连铸坯温度信息传递到加热炉；连铸坯进入加热炉前的变宽辊道，经过导向通过炉辊进料口进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息，和预先制定的加热制度对炉辊上的连铸坯进行快速补热；连铸坯出炉后进入加热炉后的变宽辊道，经过导向快送到轧钢生产线进行轧制；
在实现CC-DR工艺或CC-γHCR工艺时，当连铸坯温度足够时，可以加快加热炉内的炉辊转速，使其尽快进入轧钢生产线进行轧制；当连铸坯温度在700～1000℃时，根据炉膛实时温度合理降低加热炉内的炉辊转速，连铸坯温度得到快速补热，然后再送至轧钢生产线进行轧制；
当出现连铸区故障、停产等情况时，由上料台架向加热炉供应冷态(＜400℃)或低温(400～700℃)的连铸坯，所述的连铸坯通过步进进料口进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺(CC-CCR)或低温热装轧制工艺(CC-αHCR)；连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现缓冲故障，并保证了生产节奏。
为达到上述目的，本发明基于炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉的生产系统，所述的系统包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计；
其生产工艺流程为：
连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，当连铸坯温度满足CC-DR工艺要求时，连铸坯直接被送至轧钢生产线进行轧制；当连铸坯温度过低，但满足CC-γHCR工艺要求时，高温计将连铸坯温度信息传递到加热炉，连铸坯依次进入转弯辊道、加热炉前的变宽辊道，并经过导向通过炉辊进料口进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息和制定的加热制度，对炉辊上的连铸坯进行快速补热；连铸坯出炉后进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯辊道导向快送到轧钢生产线进行轧制；
当出现连铸区故障、停产等情况时，由上料台架向加热炉供应冷态(＜400℃)或低温(400～700℃)的连铸坯，所述的连铸坯通过步进进料口进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺(CC-CCR)或低温热装轧制工艺(CC-αHCR)；连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现缓冲故障，以保证了生产节奏。
为达到上述目的，本发明基于炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉的生产系统，所述的系统包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计；其中，上料台架向加热炉供应冷态(＜400℃)或低温(400～700℃)的连铸坯，所述的连铸坯通过步进进料口进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺(CC-CCR)或低温热装轧制工艺(CC-αHCR)；连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现连铸和轧钢生产线的产能匹配；
当产线按CC-DR或CC-γHCR工艺轧制时，连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，当连铸坯温度满足CC-DR工艺要求时，连铸坯进入加热炉前的变宽辊道，经过导向通过炉辊进料口进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息，加快加热炉内的炉辊转速，使连铸坯尽快离开加热炉并进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯轨道导向快送到轧钢生产线进行轧制；
当连铸坯温度在700～1000℃附近时，加热炉根据炉膛实时温度合理降低加热炉内的炉辊转速，连铸坯温度得到快速补热；连铸坯离开加热炉后，进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯轨道导向快送到轧钢生产线进行轧制。
本发明提出的新型的复合型蓄热式加热炉，包含了传统的蓄热式步进梁加热炉的基本组成外，创新性地增加了炉辊及其配套的传动和冷却结构，同时在炉子长度方向的两端增加入炉和出炉通道，使钢坯在加热时和加热炉的长度方向保持一致，实现端进端出(B型加热路径——红色坯料表示该路径的连铸坯，红色箭头表示其流向)。为了不影响步进梁上冷态钢坯的加热效果并方便安装炉辊，可以在传统的蓄热式步进梁加热炉炉膛基础上，适当增加炉膛高度、降低炉底结构，保证直轧热态钢坯在炉辊上的补热或保温效果，同时便于清理炉底的烧损铁皮。
在本发明提出的新型的复合型蓄热式加热炉中，冷态钢坯可以保持按照传统的蓄热式步进梁加热炉的运行方式进炉、出炉和加热；热态的用于直轧工艺的钢坯在炉子两端头通过辊道进炉、出炉，并在炉膛内的炉辊上加热。根据直轧钢坯入炉温度、目标温度和加热炉当前温度的差值，计算炉膛内炉辊的转速，从而保证直轧钢坯的补热效果，并将烧损量降到最小。
在本发明提出的的复合型蓄热式加热炉中，由于步进梁与炉辊在炉膛空间中交叉布置，步进梁上冷态钢坯的长度方向和炉辊上直轧钢坯的长度方向垂直、互不干涉，使冷态钢坯在步进梁上按一定的步进速度前进加热，直轧钢坯在炉辊上短暂通过并得到快速补热，达到直轧工艺要求。此外，由于步进梁上冷态钢坯的加热需要大量燃气的热量，但常规的蓄热式加热炉的热效率一般只有50％～65％之间，很多能量被燃烧后的烟气、炉体散热消耗，因此本发明提出的新型的复合型蓄热式加热炉并不需要额外增加燃气消耗，利用炉膛现有高温就可以提升直轧热坯温度，并保证直轧坯横向和长度方向的温度均匀性，在一定程度上提高了加热炉的热量利用效率。
本发明提出的新型的复合型蓄热式加热炉，可实现连铸和轧线的灵活衔接，既可以在铸轧条件稳定的条线下实现稳定的直轧工艺，又可以在连铸故障、检修等不正常条件下实现轧线的正常生产，保证了产线的运行稳定性和产能稳定性，完全避免了增加隧道式明火补热或感应加热设备而产生的投资、能耗以及运行维护成本。
附图说明
图1传统的蓄热式步进梁加热炉。
图2(a)本发明的复合型蓄热式加热炉的断面图；图2(b)本发明的复合型蓄热式加热炉俯视剖面图。
图3传统的蓄热式步进加热炉的常规工艺方案。
图4新型的复合型蓄热式加热炉的工艺方案一。
图5新型的复合型蓄热式加热炉的工艺方案二。
图6新型的复合型蓄热式加热炉的工艺方案三。
具体实施方式
传统的蓄热式步进梁加热炉(如图1所示)，包括炉体1、炉膛2、蓄热式烧嘴3、定梁4、动梁5、步进机构6、炉底7等组成。蓄热式烧嘴沿炉长方向在炉子两侧均匀布置，并适用多种燃料，包括发生炉煤气、高炉煤气、高炉和焦炉混合煤气、天然气、重油及各种轻型燃料等。步进机构6使钢坯9在炉内移动。钢坯由炉外辊道送至加热炉装料口，通过推钢机或炉内悬臂辊将坯料送至炉内步进梁上。步进梁通常按矩形轨迹运动，使钢坯一步一步前移，并经过不同温度区进行加热，最终通过拖出机或悬臂辊运输出炉进行轧制。钢坯长度方向在加热时和步进时都与加热炉的长度方向垂直，属于侧进侧出(A型加热路径——蓝色坯料表示该路径的连铸坯，蓝色箭头表示其流向)。
本发明新型的复合型蓄热式加热炉，所述的蓄热式复合加热炉为蓄热式步进梁加热炉，所述的加热炉包括炉体1；所述的炉体由炉底分成上半部分和下半两部分，其中上半部分为炉膛2，沿炉膛长度方向两侧设置有烧嘴3；下半部分设置有步进机构6，炉底上设置有由支撑柱支撑的定梁4；所述的步进机构驱动贯穿炉底的升降柱以驱动设置在升降柱上的与定梁平行设置的动梁5作循环步进运动；在行进方向的每排支撑柱之间的间隔内设置有炉辊8，炉辊一端伸出炉体外与驱动装置84传动连接；所述的炉辊高度高于动梁步进时的最高位或低于动梁步进时的最低位；
在炉体上长度方向的两端对应所述的定梁和动梁的位置步进进料口和步进出料口；在炉体上长度方向的两端对应炉辊的位置分别设置有炉辊进料口和炉辊出料口。
本发明新型加热炉的示意图中，炉辊为贯穿加热炉宽度方向的整根传动辊，而且为单侧传动，炉辊可存放多根钢坯9。但本发明不限于此，炉辊可以根据实际需要调整长度，进行单侧传动，存放钢坯根数根据炉辊长度相应变化；也可以两侧都安装较短的炉辊，并由两侧各自的传动结构进行驱动。在炉辊内设置有水冷管道83，炉辊位于炉体外的部分通过水冷辊道支撑座支撑81，在炉端端头设置有循环水进出口82。本发明中的炉辊上加热坯料进入加热炉的方式，可以为本实施案例中多个炉门口一一对应地进炉方式，也可以采用加热炉宽度方向的整个炉端采用整体可升降打开的方式，并由移钢机构将钢坯送入。
综上所述，本发明不但包含了传统的蓄热式步进梁加热炉的基本组成，还创新性地增加了炉辊及其配套的传动和冷却结构，同时在炉子长度方向的两端增加入炉和出炉通道，使钢坯在加热时和加热炉的长度方向保持一致，即保留了侧进侧出(A型加热路径——蓝色坯料表示该路径的连铸坯，蓝色箭头表示其流向)。还实现端进端出(B型加热路径——红色坯料表示该路径的连铸坯，红色箭头表示其流向)。为了不影响步进梁上冷态钢坯的加热效果并方便安装炉辊，可以在传统的蓄热式步进梁加热炉炉膛基础上，适当增加炉膛高度、降低炉底结构，保证直轧热态钢坯在炉辊上的补热或保温效果，同时便于清理炉底的烧损铁皮。
实施例一
常规的蓄热式步进加热炉通常布置在如图3所示的生产工艺，主要是通过辊道+提升机或行车衔接连铸区，并将连铸坯送到加热炉中。这种布置若要实现连铸坯直接轧制工艺(CC-DR)、高温热装轧制工艺(CC-γHCR)，则需要另外增加保温快速热送辊道和坯料补热设备，如隧道式感应加热或明火加热、小型直轧加热炉等，投资大、能耗大、运行维护成本也高。经计算，一支920℃的165×165×16000钢坯在隧道式天然气炉中停留3.8min就能补热至980℃左右，吨钢成本会增加约11.2元(天然气价格3.8元/m3计)。可见，面对当前严峻的行业竞争形势，额外增加补热设施对钢铁企业而言成本增加显著。
本发明提供的新型的复合型蓄热式加热炉可以布置在如图4所示的生产工艺，包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计。带保温罩的快速热送辊道用来将剪切后的连铸坯快速送至下一工序，减少钢坯表面温降损失；转弯辊道用来钢坯的转向运输；变宽辊道位于加热炉前后，用来为入炉或出炉的连铸坯导向，使钢坯进入预定通道；辊道电机可采用变频电机驱动，使辊面线速度可调。上料台架布置在炉前，用来存放冷态或热态的连铸坯，可在适当的时候送入加热炉。高温计布置在带保温罩的快速热送辊道和加热炉之间，用来测定连铸坯的温度信息。
本发明提供的新型的复合型蓄热式加热炉及其实施方案，适用于连铸车间和轧制生产线距离较远，且以CC-DR工艺、CC-γHCR工艺为主的情况，生产工艺流程为：
连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，并将连铸坯温度信息传递到加热炉；连铸坯进入加热炉前的变宽辊道，经过导向按B型加热路径进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息，制定加热制度(入炉温度、补热时间、出炉温度)，对炉辊上的连铸坯进行快速补热；连铸坯出炉后进入加热炉后的变宽辊道，经过导向快送到轧钢生产线进行轧制。
CC-DR工艺所需铸坯温度通常在1100℃以上；CC-γHCR工艺所需铸坯温度通常在700～1000℃。当连铸坯温度足够时，可以加快加热炉内的炉辊转速，使其尽快进入轧钢生产线进行轧制；当连铸坯温度在700～1000℃附近时，根据炉膛实时温度合理降低加热炉内的炉辊转速，连铸坯温度得到快速补热，然后再送至轧钢生产线进行轧制。
当出现连铸区故障、停产等情况时，由上料台架向加热炉供应冷态(＜400℃)或低温(400～700℃)的连铸坯，并按A型加热路径进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺(CC-CCR)或低温热装轧制工艺(CC-αHCR)。连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现缓冲故障，并保证了生产节奏。此外，当轧钢生产线停产时，连铸坯将进入钢坯仓库存储或从上料台架进入加热炉进行短时间储存。
实施例二
本发明提供的新型的复合型蓄热式加热炉可以布置在如图5所示的生产工艺，包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计。
本发明提供的新型的复合型蓄热式加热炉及其实施方案，适用于连铸车间和轧制生产线距离较近，且以连铸坯直接轧制工艺(CC-DR)、高温热装轧制工艺(CC-γHCR)为主的情况，生产工艺流程为：
连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道。高温计获取连铸坯温度信息，当连铸坯温度满足CC-DR工艺要求时，连铸坯直接被送至轧钢生产线进行轧制；当连铸坯温度过低，但满足CC-γHCR工艺要求时，高温计将连铸坯温度信息传递到加热炉，连铸坯依次进入转弯辊道、加热炉前的变宽辊道，并经过导向按B型加热路径进入加热炉预定炉辊通道。加热炉根据连铸坯温度信息，制定加热制度(入炉温度、补热时间、出炉温度)，对炉辊上的连铸坯进行快速补热；连铸坯出炉后进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯辊道导向快送到轧钢生产线进行轧制。
当出现连铸区故障、停产等情况时，由上料台架向加热炉供应冷态(＜400℃)或低温(400～700℃)的连铸坯，并按A型加热路径进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺(CC-CCR)或低温热装轧制工艺(CC-αHCR)。连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现缓冲故障，并保证了生产节奏。此外，当轧钢生产线停产时，连铸坯将进入钢坯仓库存储或从上料台架进入加热炉进行短时间储存。
实施例三
本发明提供的新型的复合型蓄热式加热炉可以布置在如图6所示的生产工艺，包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计。
本发明提供的新型的复合型蓄热式加热炉及其实施方案，适用于产线以CC-CCR或CC-αHCR工艺为主、CC-DR或CC-γHCR工艺为辅的情况，生产工艺流程为：
上料台架向加热炉供应冷态(＜400℃)或低温(400～700℃)的连铸坯，并按A型加热路径进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺(CC-CCR)或低温热装轧制工艺(CC-αHCR)。连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现连铸和轧钢生产线的产能匹配。
当产线按CC-DR或CC-γHCR工艺轧制时，连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道。高温计获取连铸坯温度信息，当连铸坯温度满足CC-DR工艺要求时，连铸坯进入加热炉前的变宽辊道，经过导向按B型加热路径进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息，加快加热炉内的炉辊转速，使连铸坯尽快离开加热炉并进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯轨道导向快送到轧钢生产线进行轧制。
当连铸坯温度在700～1000℃附近时，加热炉根据炉膛实时温度合理降低加热炉内的炉辊转速，连铸坯温度得到快速补热。连铸坯离开加热炉后，进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯轨道导向快送到轧钢生产线进行轧制。
综上可见，采用本发明提供的炉膛空间分层利用的新型的复合型蓄热式加热炉就能够避免连铸坯直轧产线额外增加补热设备，大幅降低企业成本，具有明显的技术先进性和成本控制优势。
Claims (8)
1.一种炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，所述的蓄热式复合加热炉为蓄热式步进梁加热炉，所述的加热炉包括炉体；所述的炉体由炉底分成上半部分和下半两部分，其中上半部分为炉膛，沿炉膛长度方向两侧设置有烧嘴；下半部分设置有步进机构 ，炉底上设置有由支撑柱支撑的定梁；所述的步进机构驱动贯穿炉底的升降柱以驱动设置在升降柱上的与定梁平行设置的动梁作循环步进运动；其特征在于，在行进方向的每排支撑柱之间的间隔内设置有炉辊，炉辊一端伸出炉体外与驱动装置传动连接，炉辊端头设有用于冷却炉辊的冷却水进出口；所述的炉辊高度高于动梁步进时的最高位或低于动梁步进时的最低位；
在炉体上长度方向的两端对应所述的定梁和动梁的位置设置有步进进料口和步进出料口；在炉体上长度方向的两端对应炉辊的位置设置有炉辊进料口和炉辊出料口。
2.如权利要求1所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，其特征在于，在炉子长度方向的两端增设有入炉通道和出炉通道。
3.如权利要求1所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，其特征在于，所述的步进进料口和步进出料口设置在炉体上长度方向的两端的一侧相对设置；所述的炉辊进料口和炉辊出料口设置在炉体上长度方向的两端端头。
4.如权利要求3所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，其特征在于，冷态钢坯按照蓄热式步进梁加热炉的运行方式进炉、出炉和加热；用于直轧工艺的热态钢坯在炉子两端头通过辊道进炉、出炉，并在炉膛内的炉辊上加热。
5.如权利要求4所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉，其特征在于，根据直轧钢坯入炉温度、目标温度和加热炉当前温度的差值，计算炉膛内炉辊的转速。
6.基于权利要求1所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉的生产系统，其特征在于，所述的系统包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计；
其中，带保温罩的快速热送辊道用来将剪切后的连铸坯快速送至下一工序，减少钢坯表面温降损失；转弯辊道用来钢坯的转向运输；变宽辊道位于加热炉前后，用来为入炉或出炉的连铸坯导向，使钢坯进入预定通道；辊道电机采用变频电机驱动，使辊面线速度可调；上料台架布置在炉前，用来存放冷态或热态的连铸坯，用以在预定的时间送入加热炉；高温计布置在带保温罩的快速热送辊道和加热炉之间，用来测定连铸坯的温度信息；
所述的系统的生产工艺流程为：
连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，并将连铸坯温度信息传递到加热炉；连铸坯进入加热炉前的变宽辊道，经过导向通过炉辊进料口进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息，和预先制定的加热制度对炉辊上的连铸坯进行快速补热；连铸坯出炉后进入加热炉后的变宽辊道，经过导向快送到轧钢生产线进行轧制；
在实现CC-DR工艺或CC-γHCR工艺时，当连铸坯温度足够时，可以加快加热炉内的炉辊转速，使其尽快进入轧钢生产线进行轧制；当连铸坯温度在700～1000℃时，根据炉膛实时温度合理降低加热炉内的炉辊转速，连铸坯温度得到快速补热，然后再送至轧钢生产线进行轧制；
当出现连铸区故障、停产情况时，由上料台架向加热炉供应冷态或低温的连铸坯，所述的连铸坯通过步进进料口进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺（CC-CCR）或低温热装轧制工艺（CC-αHCR）；连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现缓冲故障，并保证了生产节奏。
7.基于权利要求1所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉的生产系统，其特征在于，所述的系统包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计；
其生产工艺流程为：
连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，当连铸坯温度满足CC-DR工艺要求时，连铸坯直接被送至轧钢生产线进行轧制；当连铸坯温度过低，但满足CC-γHCR工艺要求时，高温计将连铸坯温度信息传递到加热炉，连铸坯依次进入转弯辊道、加热炉前的变宽辊道，并经过导向通过炉辊进料口进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息和制定的加热制度，对炉辊上的连铸坯进行快速补热；连铸坯出炉后进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯辊道导向快送到轧钢生产线进行轧制；
当出现连铸区故障、停产情况时，由上料台架向加热炉供应冷态或低温的连铸坯，所述的连铸坯通过步进进料口进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺（CC-CCR）或低温热装轧制工艺（CC-αHCR）；连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现缓冲故障，以保证了生产节奏。
8.基于权利要求1所述的炉膛空间分层利用的复合型蓄热式加热炉的生产系统，其特征在于，所述的系统包括带保温罩的快速热送辊道、转弯辊道、变宽辊道、上料台架、加热炉、高温计；其中，上料台架向加热炉供应冷态或低温的连铸坯，所述的连铸坯通过步进进料口进入加热炉，执行常规的连铸坯冷装炉加热轧制工艺（CC-CCR）或低温热装轧制工艺（CC-αHCR）；连铸坯以传统加热炉的工作形式在步进梁上步进加热，实现连铸和轧钢生产线的产能匹配；
当产线按CC-DR或CC-γHCR工艺轧制时，连铸区的合格高温铸坯依次进入带保温罩的快速热送辊道；高温计获取连铸坯温度信息，当连铸坯温度满足CC-DR工艺要求时，连铸坯进入加热炉前的变宽辊道，经过导向通过炉辊进料口进入加热炉预定炉辊通道；加热炉根据连铸坯温度信息，加快加热炉内的炉辊转速，使连铸坯尽快离开加热炉并进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯轨道导向快送到轧钢生产线进行轧制；
当连铸坯温度在700～1000℃附近时，加热炉根据炉膛实时温度合理降低加热炉内的炉辊转速，连铸坯温度得到快速补热；连铸坯离开加热炉后，进入加热炉后的变宽辊道，经过转弯轨道导向快送到轧钢生产线进行轧制。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006200038A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Jfe Steel Kk | 加熱炉装入テーブルおよび加熱炉装入方法 |
| CN105063339A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-18 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 一种圆坯和方坯都能加热的步进梁式加热炉及使用方法 |
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Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| DE1201859B (de) * | 1961-06-20 | 1965-09-30 | Universale Ind Ofenbau Gmbh | Rollenherdgluehofen, insbesondere fuer Bleche, mit ueber und unter die Herdrollenebene heb- und senkbarem Hubrost |
| CN101984093B (zh) * | 2010-10-28 | 2012-07-25 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 热轧钢管连铸圆坯热装方法及系统 |
| CN202734504U (zh) * | 2012-08-15 | 2013-02-13 | 聊城市宋氏永安管业制造有限公司 | 蓄热式步进底加热炉 |
| CN212955272U (zh) * | 2020-07-15 | 2021-04-13 | 山东磐金钢管制造有限公司 | 一种蓄热式步进式加热炉 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200038A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-08-03 | Jfe Steel Kk | 加熱炉装入テーブルおよび加熱炉装入方法 |
| CN105063339A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-11-18 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 一种圆坯和方坯都能加热的步进梁式加热炉及使用方法 |
| CN108580824A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 中冶华天工程技术有限公司 | 轴承钢棒材连铸系统及工艺 |
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