宽厚板步进式加热炉为满足宽厚板轧钢车间对加热后板坯的规格和质量要求，不仅产量要大，加热钢种要多，而且加热板坯温度要均匀，要求板坯全长上的温差、内外温差以及接触水梁处黑印温差都要小。同时，该炉采用上下多段供热，要求使用情况和各种性能指标均要达到国内外先进水平。

1.炉型结构设计

宽厚板步进式加热炉将向着优质、低耗和自动化方向发展，而炉型结构则朝多段式的箱式炉方向演变。目前国外对于大型板坯步进梁式加热炉设计己发展到第三代炉型。第一代炉型为上下加热全侧向烧嘴供热炉型；第二代炉型是上加热为曲线全轴向加热炉顶，下加热为全侧向加热；第三代炉型则是上加热全辐射炉顶，下加热为全轴向加热的炉型。实践证明，各代炉型各有利弊。第一代炉型投资较少，但钢坯加热质量较差；第二代炉型虽然在钢坯加热质量上有很大的好转，但不太适合炉宽大于8 m的炉子；第三代炉型造价太高。

2.燃烧系统设计

炉子自装料端至出料端沿炉长上分为不供热的预热段、第一加热段、第二加热段和均热段，各供热段又分为上下两段分别进行温度控制。全炉共有6个温度控制段。炉子产量降低或停炉待轧，炉子的热负荷降低，某些燃烧段上的烧嘴便会出现燃烧能力下降，火焰长度缩短等，致使炉内钢坯受热不均匀，甚至会出现局部过热或过烧现象。供热段大部分采用火焰长度可调的侧部调焰烧嘴，该烧嘴可以调节火焰的长度并在低流量的情况下保持火焰的刚性，这样可以很好地避免上述情况。

3.步进式加热炉炉底步进机构设计

炉底步进机构主要由斜轨、升降框架、水平框架、水封槽及刮渣板、步进梁、上定心装置、水平缸、行程检测器等部分组成。步进机构采用节能型的液压系统，以降低装机容量并节约电耗，分为水平运动和升降运动，原始位置设置在后下方。步进梁在上升过程中，将板坯从固定梁上托起至后上位，然后步进梁前进至前上位，板坯在炉内向前移动一个步距，步进梁下降至前下位，将板坯放于固定梁上，而后步进梁返回原始位置，完成一次步进正循环动作。经如此多次循环，板坯从炉子装料端一步步地向出料端移动，致使到达出料端的板坯已被加热到预定的温度等待出炉进行轧制。

步进梁以矩形轨迹运行，即分别进行升、进、降、退的连贯动作。并且在水平运动和升降运动过程中，运行速度是变化的。其目的在于保证水平运动和升降运动的缓起缓停，以及在升降过程中，步进梁从固定梁上托起或向固定梁上放下板坯时能轻托轻放，防止步进机械产生冲击和振动，避免损伤梁上的绝热材料和炉内板坯表面氧化铁皮的脱落，延长维修周期和使用寿命。

4.步进式加热炉汽化冷却系统的设计

汽化冷却系统比水冷却的投资要高，但高出的投资可以在1~2年内从回收的蒸汽效益和节水效益中全部收回。由于支撑梁采用下进、下出的冷却水进、出方式，自然循环已经无法克服冷却系统的阻力。为对支撑梁的有效冷却、防止超温，汽化冷却系统采用强制循环方式。汽化冷却系统由除氧给水系统、汽包及蒸汽系统、循环水系统、水梁冷却回路、排污系统及取样系统等组成。

步进梁式加热炉采用汽化冷却的关键设备是旋转接头，旋转接头是专利技术，双道密封，旋转几万次不泄漏，运行十分可靠。通过“设计一改进一再设计一再改进”的不断循环，充分考虑能源、经济、技术和环境四方面因素，并利用计算机对加热炉的整个生产过程进行智能、模糊控制，从而设计出真正低成本、高效率、环保型的绿色加热炉系统，最终实现宽厚板复杂的紧凑式生产节奏。