步进式炉

 

      步进式炉是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。用水冷梁(少数是汽化冷却及高压水高温冷却的热介质冷却梁)或耐热钢梁支承工件的称步进梁式炉。前者向工件上下两面供热，是一种连续作业的加热炉;后者工件虽然架空，但下部空间不设烧嘴，只对工件上部进行单面加热。它多用于长工件热处理中的淬火、正火前加热以及回火热

处理加热。利用耐火材料炉底支承工件、主要向工件上部单面供热的称步进底式炉，也是一种连续作业的加热炉，但工件厚度一般小于或等于0.2m。本节不介绍用水冷梁支承工件的步进梁式炉。

      与使用推料机的连续式炉相比，步进式炉的主要优点是:

      1)工件依靠步进梁的运动在炉内前进，因此工件之间可以留出间隙，加热后的高温炉料不会互相粘连，还有利于缩短加热时间，减少工件的氧化和脱碳。

      2)工件和步进梁或炉底间没有摩擦，避免加热过程中工件底面被划伤。

      3)炉子长度不受推钢倍数的限制，但过长时工件跑偏量将增大。

      4)外形不太规整和厚薄不同的工件在装炉条件上有较宽的适应性。

      5)停炉时炉内工件可以利用步进机械全部出空，必要时可以将工件倒退一段距离，从而避免了工件在高温下停留时间过长或重复加热所造成的氧化损失。

      6)通过改变工件之间的间隙、步进机械的水平行程和步进周期以调整炉子的生产能力。例如炉子产量需要降低时可加大间距以减少炉内装料量，但每根工件在炉内的加热时间不变;保温阶段暂不连续出料时，步进梁可只做升降动作，即“踏步运动”，以减少温度的不均匀程度。

      由于具有上述优点，虽然步进机械比推料机的制作和维护要复杂些，造价也较高，但步进式炉在一定领域内仍然得到推广应用。

      一般步进式炉只设置一套步进机构，见图13-82a0炉底1(固定炉底梁)是静止的，而炉底2(步进炉底梁)作步进运动。步进炉底梁上升时将固定炉底梁上的工件托起向前水平移动一段距离，到达行程终点后步进炉底垂直下降，将工件放在固定炉底梁的新位置上，再继续下降向后水平移动到原始位置，完成一个矩形轨迹的步进动作，此时工件只在步进周期的一半时间内移动。为了保证炉子的严密性，炉底下部设密封装置3。

      当出料频繁(例如步进周期《15s)时需设置两套步进机构，见图13-82b,炉内只有步进炉底(步进炉底梁)而无固定炉底。奇数炉底梁1带着工件前进时，偶数炉底梁2后退;炉底梁1下降和后退时，炉底梁2上升和前进;炉底梁1垂直上升时，炉底梁2下降。这样，工件在炉内移动一步所需要的时间减少了一半。

      有的步进式炉虽有两套步进机构，但工件运行情况略有不同。奇数步进炉底梁带着工件在上限位置前进时，偶数步进炉底梁上升到上限位置后接过工件继续前进.两套步进机构配合的结果，始终有一套步进炉底梁处在上限位置向前移送工件，因此工件只有平移而无升降动作，大部时间工件被交替放在某一步进炉底梁上，短时间则放在两套步进炉底梁上。工件和步进炉底梁之间减少了升降时的冲击，不仅提高了炉底梁的寿命，还因氧化皮不脱落而减少了坯料的氧化。它可替代高温辊底式炉对自重较大的工件进行热处理加热。这种炉型通常称为双梁步进式炉。