浅析端进侧出步进梁式加热炉钢坯走偏原因

刘展

（安阳钢铁建设有限责任公司，河南 安阳 455000）

端进侧出步进梁式对钢胚的加热锻造过程，常常发生钢胚走偏的情况，它是指热炉内钢胚前进时偏离热炉中心线的情况，理想的工作是钢胚从进入热炉到出炉的整个过程阶段，并不会发生走偏现象，但是在通常的工作阶段，往往比较难于实现，钢胚走偏会导致挂坏热炉内壁和造成炉内钢胚拥挤成堆，导致降低出钢的质量。因此，探究钢胚走偏的原因显得很重要。

1 钢胚走偏情况总述

影响钢胚走偏的原因非常复杂，导致钢胚走偏因素情况非常多。比如，热炉的框架精度是否达到要求、热炉的定心板精度是否达到要求、热炉定心轮的位置精度是否达到要求、热炉升降缸的同步性是否达到要求、热炉的胚子顺直程度是否达到要求、热炉水梁标高是否合适以及水梁的承载能力和强度是否足够等因素。因为影响钢胚走偏的原因非常复杂，可以将它们主要分成以下两种走偏形式：第一，由于热炉炉底的安装以及生产制造时候的精度原因导致的钢胚走偏情况；第二，因为热炉的胚子顺直程度、热炉水梁标高是否合适以及水梁的承载能力和强度导致的钢胚走偏情况。第一类走偏情况是,热炉步进梁踏步时没有发生钢胚走偏情况，当逆循环时钢胚发生逆倒向走偏。第二类情况是热炉步进梁踏步以及发生逆循环时钢胚走偏方向没有改变，依然按照原本的方向加大程度继续发生的走偏情况。

2 钢胚发生第一类形式的走偏原因分析

（1）钢坯走偏原因-热炉升降机框架造成的影响。在安装热炉升降机时，升降缸中线和热炉的中心线如果不重合，发生较大的角度偏差，如果两个热炉升降机机缸的伸出变化量是不相同的，在它升降的阶段热炉炉底会沿着斜线的方向前进，这个时候热炉框架通过水平缸的动力推动时就将沿着机器设备导向板斜线的方向前进，然后最后产生的结果就是造成热炉中的钢坯横向走偏。发生这种情况时，可以采用调整设备定心轮的位置精度，让框架和热炉的中心线相互重合。但是需要注意的是，如果钢坯横向走偏程度过于严重导致走偏量过大时，那么它的调整量就会较大，从而造成滚轮沿着设备轨座方向的偏差比较明显，这个时候就不能仅仅是使用通过升降设备定心轮位置的方式调整改变钢坯横向走偏。这个时候就可以采用调整热炉的定心板的位置精度来调整改变钢坯横向走偏。

（2）钢坯走偏原因-热炉升降缸造成的影响。如果两个热炉升降机机缸的伸出变化量是不相同时，设备升降机的框架也会和热量中心线发生角度偏差情况，它的钢胚横向走偏情况和上诉2.1 小结类似，在此不再赘述。如果两个设备升降缸的伸出变化量不相同并且设备的定心轮和定心板这两者的距离偏大时，那么在升降缸的上升阶段就会出现钢胚发生横向走偏，而且这个走偏存在荷载的升降缸下降阶段是不会矫正回来的，而是需要在无荷载升降缸在下降阶段才能把钢胚的横向走偏矫正回来，但是这时就会产生钢胚走偏这种情况。升降缸设备工作不同步通常是因为液压系统出现故障。比如，一个液压缸破损发生液压油泄漏或者液压油过多发生溢流的情况。所以工作人员在检查分析钢胚走偏故障时，要先测量升降缸设备的开始工作阶段的伸出位置以及它伸出位置极限值，从而得出两个升降缸设备的各自的伸出量大小。这时发生的钢胚走偏就应该调整液压设备，确保两个升级缸设备的同步性是协调一致的。

（3）钢坯走偏原因-热炉的定心板精度是否达到要求。钢胚发生横向走偏和纵向走偏的另外一种原因是，热炉定心板的方向不精准。通常来说，热炉定心板是在厂家之间安装配置，但是因为其他种种原因会导致热炉定心板精度不够，比如：在运输途中设备发生碰撞变形或者厂家热炉定心板安装精度不够。这些因素都会直接导致热炉定心板导向导向不准，分析起来原因很多，主要从以下两个方面来分析它的偏斜情况。

热炉定心板发生顺行倾斜时，水平缸在工作阶段前进过程中就依照导向水平框架的斜线方向工作。如果它没有产生了倾斜角度，这个时候就造成了钢胚横向走偏情况的发生；如果它发生了“八”形倾斜，将会发生钢胚纵向走偏情况。

（4）钢坯走偏原因-热炉的定心轮精度是否达到要求。热炉的定心轮精度是否达到要求对于钢坯是否发生走偏情况也很重要。安装热炉定心轮时一定要确保它的热炉定心板的距离间隔在0.2 ～0.5mm 之内，如果它们的距离空隙小于0.2mm 就会造成设备的阻力过大发生卡死的情况；如果它们的距离间隙大于0.5mm，就会造成框架设备在工作阶段倾斜程度加剧，或者框架设备不能以热炉定心板为方向导向来工作，从而导致钢胚发生走偏情况的发生。所以，在对相关设备进行调试的阶段，一定要重视热炉定心轮和热炉定心板之间的距离间隙大小，准确测量，从而确保它们处于合适的距离范围内。除此之外，还要把热炉定心轮设备上面的螺丝拧紧，保证设备当块点的焊接质量，从而确保设备定心导向的准确程度。

3 钢胚发生第二类形式的走偏原因分析

（1）钢坯走偏原因-水梁标高对钢胚走偏的影响。在热炉出料口出步进梁的方向不管是正方向循环或者逆倒走向循环时，钢胚都会出现往非轧侧走偏，所以在距离热炉出料口1/4 的位置沿着热炉梁宽方向来测量它们的标高可以看出，无论钢胚在固定梁或者是非固定梁上，都呈现出轧侧端高而非轧侧端低的情况。除此之外，当活动梁的高度上升到设备固定梁相同的标高时，也会出现非轧侧端比轧侧端后接触的情况，可以得出钢胚是一直处在倾斜的。

（2）钢坯走偏原因-钢坯倾斜造成钢胚走偏的分析。通过分析当钢胚处于倾斜时候下的钢胚走偏情况，我们可以先假设钢胚料的完全都是平整的，并且水梁设备没有出现弯曲情况。把钢胚放在固定梁上使它处于倾斜，示意如图1，由于钢胚自重发生的摩擦力为Gf 是由梁两端的摩擦力f1与f2来克服。轧测端的活动梁在触碰到钢胚时，活动梁还处在缓慢上升的阶段中，它们两者在触碰到的瞬间会传给钢胚料向非轧侧端的力f3，这个时候f2将会无法克服力Gf 与f3的合力，就会造成钢胚料往非轧侧端偏移；类似上诉情况，当非轧测端的活动梁在触碰到钢胚时，也将会发生钢胚材料往非轧侧端偏移，它的下降阶段也可以采用相同的分析方式得出。所以，如果钢胚材料是处在偏斜的情况之下，就有很大概率发生钢胚走偏情况，并且钢胚材料发生的倾斜程度越严重，那么钢胚走偏的幅度也将会越大。

图1 钢胚材料受力示意图

如果钢胚材料本身存在比较大的侧弯情况，并且它的侧弯形式存在差异，那么分析起来很困难，需要根据钢胚生产工程中的实际情况进行有针对性的具体分析。

4 结语

综上所述，本文从热炉的框架精度是否达到要求、热炉的定心板精度是否达到要求、热炉定心轮的位置精度是否达到要求、热炉升降缸的同步性是否达到要求、热炉的胚子顺直程度是否达到要求等方面对热炉钢胚走偏的众多原因进行了分析。在实际的生产中，钢胚材料走偏的原因很复杂，往往是各种因素的综合影响，研究起来很烦琐，以上的研究内容还需要更多的在实际生产中进行实践分析，从而减少端进侧出步进梁式加热炉钢坯走偏情况的发生，提高钢胚生产的质量和企业的经济效益。