环形加热炉是冶金行业的典型炉型之一，主要配套精锻机完成锻造前的加热或热处理，具有产量大，热效率高，自动化程度高等优点，是大规模生产，提高钢材产量的主要途径。
φ12 m环形加热炉是为某某有限公司新建SM×650/52MN型液压精锻机工程的配套设备，主要加热钢种为：塑料冷热模具钢、轧辊钢、轴承钢、优碳合金钢、不锈钢、镍基合金、钛合金、高速工具钢、高温合金。其主要技术参数见表1。
近年来，随着科学技术的发展，环形炉的结构形式也在不断改进，本文将主要分析环形炉关键部分的设计。
2隔墙
随着新技术、新材料的不断发展，环形炉的隔墙形式亦越来越多，由于环形炉是一个大型复杂的非标准设备，完全一样的炉型甚少，因此每次设计时，需要根据具体的炉型尺寸合理设计隔墙的结构。
2.1 隔墙的一般形式
环形炉一般设置2-3道隔墙，用于区分加热段与预热段，防止炉气直接流入烟道，减少高温加热段的辐射热损失。隔墙的结构形式一般有以下2种形式：
(1) 无水冷耐火砖砌隔墙(见图1)：耐火砖砲成拱形结构，砖上铺含锆纤维。
(2) U型水冷管锚固隔墙(见图2)：隔墙材料选取轻质高强耐火浇注料，锚固钉选用1Crl8Ni9Ti，通过冷却水带走的热量，达到冷却隔墙效果。
2.2选型分析
(1) 图1所示的无水冷结构形式隔墙，避兔了水的使用，节约了能源，很受工厂的欢迎，然而本炉型，炉膛宽度4.2 m，如采用无水冷结构，弦为拱形，使隔墙分隔作用降低。显然不适合;
(2) 图2所示为U型管水冷隔墙，两套进回水管，吊挂于炉顶钢结构上，锚固钉焊接于U型管上，承托着整个隔墙的重量。这种形式可以最大限度的降低隔墙的高度，明显分隔温度段，应用广泛，然而施工过于复杂。
(3) 针对图二所示的隔墙结构，笔者设计了一种水冷管承托形式的隔墙，靠一根水冷管上下穿插于整个隔墙上，锚固钉焊接于水冷管壁，从而达到降低隔墙温度，承托隔墙重量。
水冷管承托形式的隔墙具有结构简单，可靠、不易损坏、 冷却水接口简单等优点，试运行一年多来，并无事故。
3 侧墙锚固砖布置
在对侧墙锚固砖的布置上，我们吸取了以往的设计经验和现场施工过程中的问题，将传统的矩形 布置方式(见图4)改为梅花形布置方式。
图5：梅花型布置
锚固力在结构面上产生的应力场比矩形布置时产生的应力场要均匀。这是因为：设图中A、B两点为结构面上四锚固砖的中点，若要σA=σB，则需RA=RB，此时矩形布置的锚固砖中心距为√2RA，梅花布置的锚固砖中心距为2RB，2RB>√2RA，这说明A、B两点获得相同的正应力时，梅花型布置形式的锚固转间距要比矩形布置的间距大，反之，当两种形式的布置间距相等时，梅花型布置可以使锚固砖受力更加均匀，有利于锚固砖的长期稳定，侧墙不易倒塌。
4 驱动方式
环形炉炉底的驱动方式常见的有以下几种：
(1) 液压油缸传动：由液压泵通过带推头的油缸拨动装在炉底上均匀的销钉，间歇驱动炉底旋转(见图)。特点是，机构紧凑，炉底转角为销间角的整数倍，布料间距不能任意调整，只能实现单向转动。 在科技发达的今天，此种结构己很少采用。
(2) 液压马达-减速机驱动：液压站的压力油供给给液压马达，通过调节液压油的流量达到无极调速的目的，结构形式见图7，特点：结构紧凑，传动平稳，寿命长，易正反转转动，调速范围宽，炉底任意角度布料等特点。
(3) 电机-减速机驱动：由电机、减速机通过传动轴上的钝齿轮拨动炉底上均匀的销子，驱动炉底旋转，特点：动力源简单、方便，炉底变频启动，易实现正反转、任意角度布料等。
比较三种传动方式，显然，液压缸的传动除非特殊要求，否则不会采用。
我们主要对比于液压马达与电机的驱动：笔者认为，采用液压马达驱动方式，为了保证设备的可靠性，一般选择进口液压元件，价格昂贵，且调节流量用的比例阀，对液压油的要求很高，在NAS7级以上，在新建厂房时，环境条件恶劣，短时间内液压油的清洁度很难达到，严重影响工程进度;比较于电机减速机传动，价格仅为液压马达传动的1/3左右，且动力源简单、可靠，是设计环形炉炉底 驱动方式的首选。
5.工件定位
环形炉的加热钢种多样，需要一套准确的检测装置，使得机械手每次抓取料都为工件的中心，保证炉底布料的均匀性。
本文的方法是将机械手的抓料点固定，通过测量工件长度，进而控制电机的转数最终达到将工件准确送到机械手的固定抓料点。
(1) 首先装料輥道接收来自上料合架的工件， 电机工作，输送工件至炉前(见图9a)。
(2)工件前进到接近开关位置时，接近开关发 出信号，PLC发指令给旋转编码器，旋转编码器开 始计数。
(3)工件继续向前，脱离接近开关时，旋转编码器计数给PLC，此时工件长度a，可通过旋转编码器测试的电机转数转化为辊道的转数，进而求得工件长度。工件此时离抓料中心的距离b=L-0.5a，同理，可计算出对应于b长度的电机的转数n，旋转编码器检测到n后，发信号给PLC，电机停止转动，工件中心准确的停到机械手的抓料点(通过变频电机的慢启慢停，定位更加准确)(见图9c)。
通过现场生产来看，这种固定机械手的抓点，通过测量工件长度的方法，将工件定位，准确率高， 可靠性好，保证了炉底布料的均匀，极大的提高了环形炉的自动化程度。
6结语
某有限公司径向锻车间自投产近一年来，实践证明：φ12m环形加热炉各项参数满足精锻机锻前的各种工艺需求，其关键部分的设计，结构合理、性能可靠、自动化程度高，提高了企业的生产能力， 赢得企业主好评。
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