步进式加热炉设计+CAD图纸(4)
2.1 步进式加热炉内钢坯运动轨迹的示意图
2.2.4 步进式加热炉的发展趋势
19 世纪末以来，随着冶金和机械制造工业的发展，在轧制和锻造生产中广泛地使用了连续加热炉。并且随着科学和技术以及工业的发展，特别是燃烧技术、耐火材料、热工仪表以及电子计算机的发展，连续加热炉也经历了由初级到高级，由简单到复杂，并重新趋向于简单的变化过程。
最早建造的是实底单面加热的连续加热炉，虽然实现了连续装出料，但由于采用单面加热，直接烧煤的技术，使得不完全燃烧较多，炉温波动大，热效率低，加热质量差，燃耗（标煤）高达 100kg/t。
随着 20 世纪工业的进步，到二次世界大战后一段时期，加热炉有了较大的进步，主要是实现了双面加热，由于出现炉底水管支撑结构，导致被加热坯料产生黑印，所以针对这一问题，炉子增设了均热段，确保出炉坯料温度和中心温差满足工艺的要求。燃料主要是重油和气体燃料，供热采用端部供热的方式，炉内坯料的输送靠推钢机。利用烟气余热预热空气和煤气，提高了炉子的热效率，降低了能耗。热工操作也从凭经验发展到配置热工测量和调节仪表，主要包括燃料和空气流量、压力和温度的检测、各段炉温的检测与自动调节。
20 世纪 70 年代初，由于工业的发展，同时燃料价格便宜，这一时期连续加热炉主要是大型化和强化加热，建造了许多产量达 200～300t/h 以上的炉子。这一时期加热炉炉型结构上出现了步进式加热炉,有效地改善了推钢炉钢坯水冷黑印和表面划伤的缺陷。加热炉还实现了快速加热,用高温高速燃气直接喷到坯料表面，加强对流换热，达到快速加热的目的。同时加热炉汽化冷却的使用，使得炉底水管结构冷却强度减少，水的消耗量锐减，产生的蒸汽可用于生产和生活。各加热炉水冷却损失减少到 15%以下。
从 1974 年资本主义世界发生能源危机以来，对炉子的发展产生一定影响，这一阶段炉子的重点是节能技术的开发利用。炉子有效炉底强度控制在500～600kg/(m2h)。这一时期加热炉技术主要有如下几方面的突破：
(1)采用“热滑轨”以减小黑印的影响，取消了实底均热床。
(2)热装和连轧技术的应用。初轧坯或连铸坯的热装或直接轧制是对旧的两火或者三火成材工艺的一次革命，工序能耗大大降低。
(3)平焰烧嘴的应用，简化了炉顶结构，使炉温和炉压更易控制，炉温均匀。可解决出钢口吸冷风的问题。这一时期将可调烧嘴用于加热炉上也取得了良好效果。
(4)喷流预热。将高温烟气用耐热风机抽回，通过布置在预热段坯料上面的喷管，直接喷射到坯料表面，强化对流给热，取得了显著的节能效果。
(5)近几年新型耐火材料有了飞速发展，耐火混凝土、耐火可塑料、耐火纤文等新型耐火、绝热材料在炉子上得到了广泛的应用，增强了炉体气密性，提高了炉子的寿命，减少了炉体的热量损失。
2.3 步进式加热炉的节能
下面就我国锻造加热炉行业的现状和节能潜力，从改革锻造行业生产组织体制、拟定科学的锻造加热规范、开发新炉型、合理确定锻造炉的燃料构成和用能方向等方面论述具体的节能措施。
我国工业炉能耗约占总能耗的20%。在锻造生产中，锻件的动力费约占成本的 7%-10%。我国的锻压加热炉的热效率仅为5%-10%，而美国室式炉的热效率最低为 10.3%，最高可达28%，有预热回收的炉子，热效率可达40%以上。
就全国锻造行业而言，不论是锻造生产专业化程度、加热工艺、加热炉炉型、炉子的热效率，还是燃料构成、燃料技术装置、机械化自动控制调节水平等，与世界上工业发达国家比较仍然落后，大致与日本1955年的水平相似，比世界先进的锻造加热技术落后20年左右，热效率与国外相差1~7倍以上。