3.4 不锈钢和硅钢板坯加热炉
3.4.1 炉型选择应符合下列要求：
1 不锈钢和硅钢板坯加热应采用上、下供热的步进梁式加热炉。
2 加热高温取向硅钢的板坯加热炉，下部加热宜采用侧供热，上部加热宜采用全炉顶平焰烧嘴供热；也可在均热段采用平焰烧嘴供热而其余各段采用侧供热或端部烧嘴轴向供热。
3 既加热碳钢又加热高温取向硅钢和不锈钢的同一加热炉，宜采用6段以上的多段供热和自动控制系统。
不锈钢和硅钢板坯加热时，要求加热温度更加均匀（包括板坯厚度和长度方向）；加热时间较长（有固溶化要求），硅钢加热时氧化烧损量大（可达4%）。
由于板坯厚度和长度方向加热温度均匀性要求严格，所以上部加热多采用炉顶平焰烧嘴和轴向烧嘴。因加热时氧化烧损量大和加热时间较长，要求炉底具备一定的积渣空间，便于清除积渣。因此，炉子下加热一般采用侧供热。
加热炉的宽度取决于坯料的长度，加热炉的长度取决于加热炉产量。
3.4.2 加热炉能力和座数应符合下列要求：
1 加热炉总生产能力的确定，应以轧钢工艺的年产量和工艺要求为依据，并为轧机发挥能力留有发展余地。
2 一座加热炉能力和加热炉座数，应根据加热炉热效率、生产维护、均衡生产和加热炉利用率等因素确定。
3 不锈钢和硅钢板坯加热炉炉底强度可按表3.4.2的规定确定。
表3.4.2 不锈钢和硅钢板坯加热炉炉底强度
注：加热炉燃料为气体燃料，且燃料发热量为7500～12500kJ/m3时取下限值，燃料发热量大于12500kJ/m3时取上限值。
不锈钢和硅钢加热炉（特别是后者），要求能同时加热普碳钢，没有单纯加热硅钢的加热炉。在加热硅钢之前，要先加热普碳钢调控炉况和轧线设备，使其满足生产硅钢的要求。加热能力要综合普碳钢和硅钢产量的要求来确定，一般首先确定炉子的普碳钢生产能力，然后，根据加热时间的不同确定炉子的硅钢生产能力。
设计的加热炉座数应能满足产品大纲中多数产品的生产能力。预留的炉子（一般为一座）主要满足最大产量和停炉检修时不影响生产的要求。
3.4.3 燃料选择应符合下列规定：
1 加热炉采用液体燃料作为主要燃料时，应配备一定数量的气体燃料，该气体燃料可用作均热段供热。
2 加热奥氏体不锈钢时，燃料油中含硫量应小于0.8%，混合煤气中硫化氢含量应小于200mg/m3。
3 加热高温取向硅钢时，高焦混合煤气的发热量应大于10000kJ/m3，采用液体出渣的硅钢加热炉应配备发热量不低于11700kJ/m3的燃料，该燃料可用作炉底化渣和出渣口火封；当主烧嘴所用气体燃料的发热量大于等于17300kJ/m3时，可不设置炉底化渣烧嘴。
4 煤气发热量应稳定，其允许波动范围为5%～8%，可设置热量仪修正空燃比。
5 煤气中焦油含量不宜大于10mg/m3，混合煤气含尘量不宜大于10mg/m3。
6 应采取措施稳定供气压力，其波动值范围应控制在±5%。
燃料选择要满足坯料的加热温度及其对炉温均匀性和炉温波动性的要求。加热高温取向硅钢时，由于加热温度高达1340～1420℃（炉温超过1430℃），要求炉温均匀性好和炉温波动性小，因此，不宜采用蓄热式燃烧供热，一般采用传统烧嘴供热；在空气预热550℃的情况下，燃料的低发热量要求大于10000kJ/m3。
3.4.4 炉底纵梁的布置应符合下列规定：
1 在满足生产工艺的条件下，加热炉宜减少纵梁数量，出料端纵梁应移位错开布置。
2 加热碳钢和高温取向硅钢时，高温段相邻纵梁之间的间距应小于900mm，其端部的悬臂量应为150～350mm。
3 加热高温取向硅钢时，其纵梁上部支撑板坯的耐热垫块上表面压强应为碳素钢的50%或更小。
4 加热铁素体和马氏体不锈钢时，炉底纵梁之间的间距相对于加热碳素钢加热炉纵梁之间的间距也应适当减小。
5 支撑纵梁的立柱及其平移框架应确保足够的强度和刚度。
6 纵梁和立柱无缝管的材质应按本规范第3.7.4条第6款的规定采用。
由于不锈钢和硅钢的板坯加热温度较高（尤其是硅钢），为防止加热过程中形变过大，加热炉炉底纵梁的布置应满足在短时间待轧的情况下，板坯在高温下挠曲变形不大于30mm，据此来确定板坯的悬臂量和纵梁间距。出钢机托杆的根数也要增加。
3.4.5 炉底步进机械的设计应符合下列要求：
1 大型板坯步进梁式加热炉，宜采用滚轮斜台面液压驱动的步进机械，也可采用滚轮曲柄连杆式或电动偏心轮式的步进机械。
2 加热普碳钢和不锈钢可按500～600mm固定步距，加热高温取向硅钢可按400～600mm可调步距作为平移行程；以固定梁为基准，可按上升100mm、下降100mm作为升降行程。
3 加热普碳钢和不锈钢步进周期可为45～55s；加热高温取向硅钢步进周期可为70s。
4 加热高温取向硅钢，且板坯最端边的梁为活动梁时，步进梁应具备停中位的功能。
5 液压站应设置通风、消防和火灾自动报警系统。
炉底步进机械有滚轮斜台面、电动偏心轮和滚轮曲柄连杆等三种结构形式，这三种形式的步进机械在不锈钢和硅钢加热炉上都可以使用。炉底步进机械必须具备停中位和踏步的功能。
3.4.6 炉衬砌筑采用的组合材料应符合下列规定：
1 高温取向硅钢加热炉的低温段（预热段）和烟道等部位砌筑炉衬，其结构和材料材质可与一般加热炉相同。
2 采用液态出渣的高温取向硅钢加热炉的高温段（加热段），其液态出渣处的炉衬耐火层最高使用温度应大于1650℃，并应具有良好的抗液态渣侵蚀的能力。
3 硅钢加热炉采用干出渣时，炉底砌体上表面应为水平面，活动立柱围堤宜高出炉底砌体上表面400～500mm；固定立柱周围砌体宜高出炉底砌体上表面150～200mm。
硅钢加热炉采用液态出渣时，炉底砌体上表面宜以炉子中心线为基准往炉子两侧倾斜4.7°；活动立柱围堤和固定立柱围堤均宜高出炉子中心线上最高点280～300mm。
不锈钢和硅钢加热炉（特别是后者），由于其加热温度要求高，炉衬砌筑材料要求具备高品质和高质量，并要求具有良好的抗液态渣侵蚀的能力（尤其是采用液态出渣时）。
炉衬砌筑中要把握保温材料的选用和施工，以减少炉壁的热损失和改善炉区的操作环境。
3.4.7 燃烧设备应符合下列要求：
1 均热段上部采用炉顶平焰烧嘴供热时，其供热能力配备应留有较大富裕量。
2 其他各段为侧向或纵向供热时，应采用低氧化氮可调焰烧嘴。
3 供燃料燃烧用的空气预热温度不宜低于550℃。
按照炉型和加热工艺要求，不锈钢和硅钢加热炉（特别是后者）的炉温和燃烧控制系统应该是最完备的。有条件的加热炉应尽可能实现计算机数学模型控制，以改善加热炉的各项技术经济指标。
3.4.8 加热炉除渣应符合下列要求：
1 不锈钢加热炉的炉底除渣，宜每隔半年或一年定期进行停炉干除渣。
2 采用液体出渣时，液态渣应粒化处理。粒化渣用水应采用过滤处理的浊环水，总硬度不宜大于150mg/L（以碳酸钙计），悬浮物不宜大于20mg/L，粒化渣用水量可为1.2t/t（坯）。
高温取向硅钢加热炉，由于炉温高达1400℃，且板坯在炉时间长，钢料氧化烧损量高达4%，为一般加热炉氧化烧损量的4～6倍。掉落炉底的渣呈熔化或半熔化状态。高温取向硅钢加热炉的除渣，分为干出渣和液态除渣两种方式。
1 干出渣：炉子陆续生产硅钢达4500～6000t后，停炉33个工作班，进行人工清渣。
2 液态除渣：加热炉设置化渣烧嘴、流渣孔和粒化渣及水冲渣系统。呈熔化或半熔化状态的炉渣，通过化渣烧嘴加热熔化，从炉子预留的出渣孔流出，经粒化成小颗粒，掉入水槽中，由水冲渣系统排出。
液态除渣可排出炉子产生的40%～60%渣量，加热炉陆续生产硅钢达到12000～15000t后才停炉清渣。
不锈钢和硅钢加热炉的除渣方式直接影响炉子的产量和操作条件。硅钢加热炉应尽量采用液态出渣方式，以提高炉子利用率。