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摘要：步进式加热炉因其热效率高、加热质量好、操作灵活方便、适应性强等优点而广泛应用于棒线材生产系统;同时其结构复杂，故障率较高，往往因为一个小的设备故障或操作不当就会造成较长时间停产。水梁滑块脱落是步进式加热炉常见的故障之一，本文重点对步进式加热炉水梁端部滑块脱落原因进行分析并提出处理对策。
关键词：步进式加热炉;滑块脱落;处理对策
一、简介
冷水江钢铁责任有限公司高线车间加热炉采用步进式加热炉，由北京神雾公司负责设计、安装，炉膛有效长度24.5米，炉膛宽度9.6米，侧进侧出;炉内共有7组水梁，其中固定梁4组、活动梁3组，固定梁与活动梁间隔布局。自2009年投产后，加热炉发生过多次因滑块脱落而被迫停炉的事件，每次停炉需3-5天时间，严重时一年内出现过三次滑块脱落的情况，被迫停炉检修超过12天，严重影响生产作业率。水梁滑块脱落后，活动梁抬升高度不够，无法顺利将钢坯移至出炉悬臂辊道上，且滑块无法在线处理，只能停炉检修。
水梁前端第一个滑块采用满焊，中间滑块采用四块骑卡固定。因中间滑块固定强度有限，当水梁前端第一个滑块脱落后，后续滑块很容易连续脱落。根据我厂实际使用情况，滑块脱落主要发生在出炉侧。因此，本文重点对出炉侧水梁前端第一个滑块脱落的原因进行分析并提出处理对策。
二、滑块脱落原因分析及处理对策
2.1、出炉侧活动梁端部滑块脱落
（1）原因分析：
a、炉体设计、安装时存在缺陷。活动梁端面至出炉侧端墙的距离不符合图纸尺寸要求，设计时，活动梁端面至出炉侧端墙的距离为483mm，而现场实际尺寸仅420mm左右;当出现挤钢时不可避免的会对滑块或悬臂辊头造成损伤。且水梁前端第一块滑块为长方形，仅水平方向有焊缝，滑块结构设计不合理。
b、钢坯入炉时定位不准确，钢坯刮擦炉墙;或步进梁存在严重跑偏现象。当钢坯步进至出炉侧时，钢坯与出炉中心线严重不平行;此时钢坯已无法正常出炉，在不停炉处理的情况下，只能手动操作活动梁挤钢，将钢坯缓慢地往悬臂辊道上挤，不可避免地对活动梁端部滑块造成损伤。
c、程序联锁保护不完善，出钢操作不规范。加热炉手动出钢程序没有对活动梁位置进行锁定，活动梁处于高位或中位时，悬臂辊道仍能够转动。手动出钢过程中，若活动梁滑块顶面高于悬臂辊辊面，则钢坯在活动梁滑块上拖动，造成滑块损伤。
（2）处理对策：
a、对活动梁端部滑块进行改进并增加活动梁端面至端墙的距离。
活动梁改造示意图如下图所示。
对水梁前端第一块滑块结构进行优化。将方形滑块改成“L”形滑块，水平方向与垂直方向都采用满焊，增加了焊缝长度，焊条采用A407不锈钢焊条，焊接前对焊条进行预热。焊前制定详细的焊接规程并进行焊接工艺评定，严格进行焊中质量控制与焊后质量检验。
通过计算修改活动梁到端墙的距离。改造前，H1的图纸尺寸为483mm，而实际H1仅420mm左右。活动水梁水平横移步距设定为300mm，钢坯宽度为165mm，悬臂辊辊肩到端墙的距离为60mm;因此，活动梁端面到端墙的距离应不小于525mm。根据计算结果对活动水梁进行改造，改造后H2尺寸为525mm。
b、完善程序，增加对手动出钢的连锁保护。只有当步进梁彽于中位时，悬臂辊道才能正常运转，避免出钢过程中，钢坯在活动梁上拖动而对滑块造成损伤。
c、调整定位推杆，使定位推杆推出位置基本一致，并根据炉膛有效长度及炉内钢坯数量计算并调整横移步距的设定值，尽可能减少半步;出现半步时，应及时修正。
d、当炉内钢坯跑偏时，应及时进行检查调整。首先对钢坯入炉后的初始定位进行检查。若初始定位准确，则应及时检查炉底钢结构有无变形、各侧向定位轮间隙、各导轨面磨损程度、各导轮磨损情况、导轮轴承是否损坏、步进液压系统、抬升与横移油缸及其连接件间隙等。
炉内钢坯跑偏分横向跑偏与纵向跑偏，横向跑偏即钢坯偏离炉体中心线往两侧炉墙移动，跑偏严重时会刮擦侧墙;纵向跑偏即钢坯偏离进出炉中心线，钢坯到达出炉侧时，钢坯一端已经到了正常出钢位，另一端仍在炉内水梁上。对于钢坯跑偏问题应引起足够重视，应针对不同的现象进行分析，重点对炉底各机械部件进行详细检查，找出具体原因并进行调整处理。
2.2、 出炉侧固定梁端部滑块脱落
（1）原因分析：
a、固定梁端面到悬臂辊端面间距过大。设计时固定梁端面至悬臂辊端面距离为83mm;当悬臂辊辊头移位后，该间距达到了120mm，很容易造成卡鋼。当钢坯仅部分位于出炉悬臂辊前端时，操作工没有及时通过半步修正，出钢过程中钢坯往炉内侧翻，卡在悬臂辊道与固定梁之间，造成滑块损伤。
b、固定梁前端滑块结构及焊缝不合理。
c、倒坯入炉过程中钢坯往炉内跑偏，撞击固定梁滑块，至其损伤甚至脱落。
d、炉内钢坯跑偏，钢坯偏离出炉中心线，出钢过程中，钢坯在固定梁上拖动，造成滑块损伤。
（2）处理对策：
a、对固定梁前端第一块滑块进行改进，改进方案与活动梁前端滑块改进方案一致，增加焊缝长度，提高焊接强度。
b、缩短固定梁端面至悬臂辊端面的距离。对固定梁进行加长，减少固定梁与悬臂辊间的间隙，避免卡钢。
c、调整悬臂辊辊面标高。悬臂辊辊头顶面标高应稍高于固定梁滑块顶面标高，辊头磨损时应时调整或更换。
d、炉内钢坯跑偏时应及时检查调整。炉内钢坯跑偏的具体原因分析与调整方法在此不再详细介绍。
三、结语
通过对可能造成水梁端部滑块脱落的各种原因进行分析并进行相应改进后，已基本解决了出炉侧水梁端部滑块脱落的问题。但加热炉炉内温度高，滑块本身的烧损及焊缝烧损开裂也会造成滑块脱落，需要定期停炉对滑块及其焊缝进行检查处理。加热炉是一套复杂且对操作要求高的系统设备，需要引起足够的重视，随着加热炉使用年限的增加，各机械部件的磨损不断加剧，随时都会有新的问题发生，需要加强维护，规范操作，积累经验，才能保障加热炉的正常运行。
参考文献：
[1] 赵俣， 秦勉， 马光宇，等. 步进式加热炉支撑梁滑块选型及应用研究[C]// 第九届中国金属学会青年学术年会论文集. 2018.
[2] 王庆祁. 步进式加热炉水梁与耐热滑块的焊接[J]. 涟钢科技与管理（4期）：20-23.
关键词：步进式加热炉;滑块脱落;处理对策
一、简介
冷水江钢铁责任有限公司高线车间加热炉采用步进式加热炉，由北京神雾公司负责设计、安装，炉膛有效长度24.5米，炉膛宽度9.6米，侧进侧出;炉内共有7组水梁，其中固定梁4组、活动梁3组，固定梁与活动梁间隔布局。自2009年投产后，加热炉发生过多次因滑块脱落而被迫停炉的事件，每次停炉需3-5天时间，严重时一年内出现过三次滑块脱落的情况，被迫停炉检修超过12天，严重影响生产作业率。水梁滑块脱落后，活动梁抬升高度不够，无法顺利将钢坯移至出炉悬臂辊道上，且滑块无法在线处理，只能停炉检修。
水梁前端第一个滑块采用满焊，中间滑块采用四块骑卡固定。因中间滑块固定强度有限，当水梁前端第一个滑块脱落后，后续滑块很容易连续脱落。根据我厂实际使用情况，滑块脱落主要发生在出炉侧。因此，本文重点对出炉侧水梁前端第一个滑块脱落的原因进行分析并提出处理对策。
二、滑块脱落原因分析及处理对策
2.1、出炉侧活动梁端部滑块脱落
（1）原因分析：
a、炉体设计、安装时存在缺陷。活动梁端面至出炉侧端墙的距离不符合图纸尺寸要求，设计时，活动梁端面至出炉侧端墙的距离为483mm，而现场实际尺寸仅420mm左右;当出现挤钢时不可避免的会对滑块或悬臂辊头造成损伤。且水梁前端第一块滑块为长方形，仅水平方向有焊缝，滑块结构设计不合理。
b、钢坯入炉时定位不准确，钢坯刮擦炉墙;或步进梁存在严重跑偏现象。当钢坯步进至出炉侧时，钢坯与出炉中心线严重不平行;此时钢坯已无法正常出炉，在不停炉处理的情况下，只能手动操作活动梁挤钢，将钢坯缓慢地往悬臂辊道上挤，不可避免地对活动梁端部滑块造成损伤。
c、程序联锁保护不完善，出钢操作不规范。加热炉手动出钢程序没有对活动梁位置进行锁定，活动梁处于高位或中位时，悬臂辊道仍能够转动。手动出钢过程中，若活动梁滑块顶面高于悬臂辊辊面，则钢坯在活动梁滑块上拖动，造成滑块损伤。
（2）处理对策：
a、对活动梁端部滑块进行改进并增加活动梁端面至端墙的距离。
活动梁改造示意图如下图所示。
对水梁前端第一块滑块结构进行优化。将方形滑块改成“L”形滑块，水平方向与垂直方向都采用满焊，增加了焊缝长度，焊条采用A407不锈钢焊条，焊接前对焊条进行预热。焊前制定详细的焊接规程并进行焊接工艺评定，严格进行焊中质量控制与焊后质量检验。
通过计算修改活动梁到端墙的距离。改造前，H1的图纸尺寸为483mm，而实际H1仅420mm左右。活动水梁水平横移步距设定为300mm，钢坯宽度为165mm，悬臂辊辊肩到端墙的距离为60mm;因此，活动梁端面到端墙的距离应不小于525mm。根据计算结果对活动水梁进行改造，改造后H2尺寸为525mm。
b、完善程序，增加对手动出钢的连锁保护。只有当步进梁彽于中位时，悬臂辊道才能正常运转，避免出钢过程中，钢坯在活动梁上拖动而对滑块造成损伤。
c、调整定位推杆，使定位推杆推出位置基本一致，并根据炉膛有效长度及炉内钢坯数量计算并调整横移步距的设定值，尽可能减少半步;出现半步时，应及时修正。
d、当炉内钢坯跑偏时，应及时进行检查调整。首先对钢坯入炉后的初始定位进行检查。若初始定位准确，则应及时检查炉底钢结构有无变形、各侧向定位轮间隙、各导轨面磨损程度、各导轮磨损情况、导轮轴承是否损坏、步进液压系统、抬升与横移油缸及其连接件间隙等。
炉内钢坯跑偏分横向跑偏与纵向跑偏，横向跑偏即钢坯偏离炉体中心线往两侧炉墙移动，跑偏严重时会刮擦侧墙;纵向跑偏即钢坯偏离进出炉中心线，钢坯到达出炉侧时，钢坯一端已经到了正常出钢位，另一端仍在炉内水梁上。对于钢坯跑偏问题应引起足够重视，应针对不同的现象进行分析，重点对炉底各机械部件进行详细检查，找出具体原因并进行调整处理。
2.2、 出炉侧固定梁端部滑块脱落
（1）原因分析：
a、固定梁端面到悬臂辊端面间距过大。设计时固定梁端面至悬臂辊端面距离为83mm;当悬臂辊辊头移位后，该间距达到了120mm，很容易造成卡鋼。当钢坯仅部分位于出炉悬臂辊前端时，操作工没有及时通过半步修正，出钢过程中钢坯往炉内侧翻，卡在悬臂辊道与固定梁之间，造成滑块损伤。
b、固定梁前端滑块结构及焊缝不合理。
c、倒坯入炉过程中钢坯往炉内跑偏，撞击固定梁滑块，至其损伤甚至脱落。
d、炉内钢坯跑偏，钢坯偏离出炉中心线，出钢过程中，钢坯在固定梁上拖动，造成滑块损伤。
（2）处理对策：
a、对固定梁前端第一块滑块进行改进，改进方案与活动梁前端滑块改进方案一致，增加焊缝长度，提高焊接强度。
b、缩短固定梁端面至悬臂辊端面的距离。对固定梁进行加长，减少固定梁与悬臂辊间的间隙，避免卡钢。
c、调整悬臂辊辊面标高。悬臂辊辊头顶面标高应稍高于固定梁滑块顶面标高，辊头磨损时应时调整或更换。
d、炉内钢坯跑偏时应及时检查调整。炉内钢坯跑偏的具体原因分析与调整方法在此不再详细介绍。
三、结语
通过对可能造成水梁端部滑块脱落的各种原因进行分析并进行相应改进后，已基本解决了出炉侧水梁端部滑块脱落的问题。但加热炉炉内温度高，滑块本身的烧损及焊缝烧损开裂也会造成滑块脱落，需要定期停炉对滑块及其焊缝进行检查处理。加热炉是一套复杂且对操作要求高的系统设备，需要引起足够的重视，随着加热炉使用年限的增加，各机械部件的磨损不断加剧，随时都会有新的问题发生，需要加强维护，规范操作，积累经验，才能保障加热炉的正常运行。
参考文献：
[1] 赵俣， 秦勉， 马光宇，等. 步进式加热炉支撑梁滑块选型及应用研究[C]// 第九届中国金属学会青年学术年会论文集. 2018.
[2] 王庆祁. 步进式加热炉水梁与耐热滑块的焊接[J]. 涟钢科技与管理（4期）：20-23.