棒材生产线是将炼钢厂生产的钢坯通过加热炉加热或电炉加热达到工艺要求的开轧温度后,再经轧机对钢坯反复挤压、冷却、剪切,最终达到满足客户使用的热轧带肋钢筋或圆钢。带肋钢筋主要用于房屋、道路、桥梁、机场和水库等工程建设。圆钢可以通过二次加工,制作轴、齿轮、螺栓、螺母和弹簧等机加工零件。棒材生产线工艺设备由加热炉区工艺设备、轧机区工艺设备、冷床区工艺设备和收集区工艺设备组成。加热炉区工艺设备是一条生产线的核心设备,直接关系到生产线的安全、产量、质量、成本控制等因素,其设备的稳定运行也一直是生产线的控制难点。论文首先介绍了棒材生产线的现状和国内外的发展趋势,以国内某棒材生产线的加热炉工艺设备为研究对象,从理论上分析了棒材生产线加热炉工艺设备的故障原因,结合现场实际情况及工作经验,确定了以棒材加热炉工艺设备的改造为主要研究内容。根据棒材生产线加热炉工艺设备的特性,阐述了工艺设备的组成及设备特点,分析了棒材加热炉区工艺设备的主要故障及故障原因,结合设备的结构特点与主要参数,提出了新的设备改造方案。对入炉辊道辊子、取钢剔废装置等设备的机械结构进行了理论计算。对取钢剔废装置轨道使用有限元软件进行了分析,验证了改造方案的合理性和可行性。采用CAD、CAXA制图软件及Solid Works三维软件设计了入炉辊道辊、取钢剔废装置导轨、取钢剔废装置车轮等关键设备的机械新结构,完成了工程图纸的设计和加工制造。根据优化后的工艺,重新编写了钢坯提升机、入炉辊道、加热炉推钢机、加热炉步距控制等控制程序。通过研究和改造,棒材生产线加热炉区工艺设备故障影响时间由2013年的103小时下降到2018年的17.75小时,改造后设备能力得到了提高,电气及自动化控制水平得到了改善,达到了预期的工作目标。论文所做的工作,对同类型生产线中加热炉工艺设备的改造具有一定的借鉴意义。