摘要：本文主要针对江阴兴澄特种钢铁有限公司4300厚板分厂坯料在生产过程中跑偏的问题，通过对步进炉炉底设备的深入研究与分析，提出造成跑偏的各种因素，确定完善改进跑偏现象的措施，使得降低跑偏对生产造成影响，确保生产安全高效稳定.
关键词：步进式加热炉 跑偏 控制
1.工程概况
随着工业技术的不断发展，现代化的热连轧机应配备大型化，高度自动化的加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高产品质量，增强产品的市场竞争力。
4300厚板分厂步进式加热炉由配套建设板坯连铸机供料，根据热装要求的不同，坯料分为热装和冷装坯两种，当加热冷料时，步进式加热炉产量为220t/(碳结板、代表规格200×1900×3400).步进式加热炉的燃料为高炉煤气，采用空煤气双蓄热的蓄热式烧嘴供热，炉内水梁采用强制循环的汽化冷却方式。如图1所示，坯料在加热炉内的运动是通过炉内步进梁实现的，步进梁的步距是600mm，板坯一步一步地由装料端步向出料端。在输送过程中，根据加热工艺的要求，采用蓄热式燃烧系统对板坯进行加热到工艺温度。板坯到达出料端，被出料端的激光检测点检测到后停止，等待出钢命令。得到出钢指令时，加热炉炉门打开，出钢机根据PLC计算的进程进入炉内，到达指定行程后上升，托起板坯后退，板坯出炉，并将板坯放置在加热炉出料辊道上。出炉的板坯由炉外辊道输送，经除磷后送往主轧机进行轧制。
2.加热炉钢坯跑偏的表现及为危害
步进式加热炉的钢坯跑偏问题，是指坯料在步进梁式加热炉内从输入辊道运送至输出辊道的理想工作位置的偏差。横向跑偏现象在步进梁和加热炉生产中普遍存在，横向跑偏过大时会损坏炉墙，可能导致钢坯在出料侧无法出炉，有时还会使坯料从水梁脱落造成停产事故。
3.炉底机械的运行轨迹
正常情况下步进加热炉在炉底液压升降液压缸和横移钢的作用下实现炉底机械的循环动作。上升-前进-下降-后退，详见下图：
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4.加热炉跑偏的原因分析以及解决方法
4.1坯料不规则，扭曲严重，坯料落在固定梁上，下表面活动梁接触时，由于接触面积不同，受力不均匀产生偏斜，位移。在选择坯料时，应尽可能的选在规定的坯料尺寸公差范围之内。
4.2 步进梁与固定梁的钢坯表面支撑面不平整，造成坯料在升降过程中产生滑动位移，使钢坯在炉内发生不规则的偏移。所以应该定期检查支撑面，如超出技术标准尺寸，要做出相应的对策，做好使用周期台账以及确定更换频率。
4.3 步进机构的升降，平移运动轨迹与炉子中心线不平行，造成坯料在炉子内跑偏，由于运动轨迹与炉子中心线有夹角，造成坯料在炉内跑偏与炉子尺寸，步长有直接关系。
4.4 升降缸对跑偏的影响，如果两个升降的伸出量不一致，升降框架的左右两边就会偏斜，与水平面产生一定的角度，在钢坯步进循环前进的过程中就会向低的一面跑偏。所以升降缸的不同步主要是液压系统的原因。为了尽量避免此类现象发生，设备维护人员应常检查液压油缸是否存在内泄漏，油管接头是否存在跑冒滴漏现象，确定完整的保压。无杆腔上的溢流阀是否溢流，如溢流，应及时调整溢流压力。溢流回路应畅通，否则排油不畅会导致2个升降油缸运行时抖动，影响炉底机械同步。查看油缸的活塞杆杠头螺纹是否有松脱现象，销子的磨损情况，底板固定的螺栓等紧固状况，避免松脱，定期点检，检测。
4.5水平定心轮在安装时必须保证与定心板间距在0.2-0.5mm之间，如果间隙过小，则会导致前行阻力过大甚至卡死，间隙如果过大则会导致框架运行过程中偏斜范围过大，或者框架无法按照定心板导向运行，最终导致跑偏，因此在设备调试前一定要测量好定心板与定心轮的间隙，之后最好把定心轮的螺栓拧紧，挡块电焊，确保定心导向轮的作用。
同样，水平定心板的安装误差导致水平定心板的偏斜。而且偏斜方式多种形式，分析起来较为复杂，本文主要对以下几种偏斜加以分析。
如图2图3所示：
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图2 偏斜方式示意图
定心板顺行偏斜时，水平缸前进过程中就会将水平框架沿斜线导向，但水平框架中心不产生偏斜角度，这样就产生了横向跑偏；而八字形偏斜时，水平框架中心线在前进的过程中产生偏斜角度，导致纵向跑偏。
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图3跑偏偏转量示意图
横向跑偏调整定心板偏转量：
△y=横向跑偏量×水平定心板长度/跑偏步数/步距
纵向跑偏调整定心板偏转量：
△y=纵向跑偏量×水平定心板长度/跑偏步数/2步距
4.6步进式加热炉的整个步进框架是靠液压缸带动滚轮动作的，在日常点检时，应该周期性的测量记录每个轮子的外径和轨道板磨损情况，由于步进梁的负荷大，承载重，步进框架行走走轮与滑板接触面会有磨损，加上炉底漏水比较严重，各行走轮轮面均有不同程度的腐蚀和磨损，尤其是紧贴装料端和出料端的平移框架的四组行走走轮的轮面更是磨损严重，轮面出现很深的压痕，其深度都在1mm以上，根据使用周期更换轨道滑板。周期性的给每个轮子轴承加油，防止缺油卡死现象，导致摩擦阻力增大，框架本体产生振动，钢板不规则发生位移。
4.7炉底设备的执行机构就是液压缸，对于液压油的要求相当严格，若液压油污染度超过NAS7级，就会导致系统运行部稳定，严重时污染物会堵塞升降液压缸安全阀上的液控单向阀的阻尼孔，造成工作时液控单向阀控制的插装阀打开及关闭不一致，使两边液压缸的动作不一致，造成系统跑偏，此类故障在处理时需要打开液压缸安全阀块的液控单向阀及插装阀，用四氧化碳或煤油仔细清洗液压阀的各个部位，在回装，故障基本可以解除。
4.8水封槽的影响也是存在的，应当利用好计划检修时间对水封槽内进行人工清扫检查，尽快恢复炉底水封槽刮渣板系统的工作。
5.结论
造成加热炉钢坯跑偏的原因是多方面的，我们只有在实际生产时进一步的跟踪好运行情况，及时更换磨损件，保证润滑，在理论知识和实际维修工作经验的积累相结合，有效的控制跑偏，满足生产需要。
参考文献：
（1）王秉铨.工业炉设计手册【M】.3版.北京：机械工业出版社.2010
（2）毕仕辉.步进梁式加热炉坯料跑偏原因的探讨与控制【J】.鞍钢技术.2006(4):36-38
（3）马毅，王红云.步进梁式加热炉跑偏分析【J】.江苏冶金，2000（4）：66-68