Характеристика оборудования
Техническая характеристика оборудования
После холодной прокатки на пятиклетьевом стане, рулоны полосы конструкционной стали с помощью передаточного рольганга с кантователем рулонов, мостового крана и двух передаточных тележек подают в термическое отделение для дальнейшей обработки. Участок колпаковых печей термического отделения ПХПП расположен в пролёте цеха рядом с пятиклетьевым станом.
Между сотнями стендов расположены два участка принудительного охлаждения, где рулоны, отожженные в печах «Стальпроект» и «Эбнер» охлаждаются до конечной температуры.
Группа колпаковых печей фирмы «ЭБНЕР» расположена на второй сотне участка колпаковых печей между нагревательными колпаками «СТАЛЬПРОЕКТ» и включают в себя номера стендов с 151 – 153; 176 – 178; 181 – 183; 191 – 193; 196 – 198. Колпаковые печи «ЭБНЕР» по проекту предназначены для светлого рекристализационного отжига плотно смотанных рулонов низкоуглеродистой стали в атмосфере защитного газа контролируемого состава (75 % Н2, 25 % N2; 5 % Н2, 95 % N2 или 100 % водорода). В настоящее время все отжиги проходят в атмосфере 100 % водорода.
Таблица 2 - Характеристика участка колпаковых печей «Эбнер»
| № п /п | Наименование | Величина | |
| проект | факт 2009 г. | ||
| Максимальное годовое производство, тыс. т | 200,0 | 55,977 | |
| Количество стендов, шт. | |||
| Количество нагревательных колпаков, шт. | |||
| Количество охлаждающих колпаков, шт. | |||
| Количество муфелей, шт. | |||
| Производительность, т/ч - по нагревательному колпаку - по стенду | 2,86 1,56 | 2,51 0,81 | |
| Размеры стопы отжигаемых рулонов, мм - диаметр - высота | до 1860 | ||
| Давление природно-доменной смеси в цеховом коллекторе, кгс/м2 | 1650 ÷ 1750 |
В связи с экономическим кризисом, а поэтому сокращением заказов на автолист фактическое производство на печах снизилось в 2009 году в 1,3 раза по сравнению с 2006 годом.
Колпаковые печи австрийской фирмы "Эбнер" введены в эксплуатацию в 1991 году (первые два стенда). Остальные тринадцать стендов - в 1994 году. Участок печей “Эбнер” предназначен для светлого рекристаллизационного отжига плотно смотанных рулонов низкоуглеродистой стали.
В отделении установлено 8 нагревательных колпаков, 15 стендов,
15 муфелей, 7 охлаждающих колпаков, система подвода защитного газа, система подвода горючего газа, приспособление для подъема муфеля, устройство для гидроприжима муфеля, электрическое распределительное устройство.
Нагревательный колпак
Корпус нагревательного колпака состоит из цилиндрического газонепроницаемого сварного металлического кожуха, усиленного ребрами жесткости. На крыше колпака приварена траверса, за которую зацепляется крюк мостового крана для транспортировки колпака. Нижняя часть колпака оснащена опорными ножками, с помощью которых колпак устанавливается на приваренные к печной опоре двутавровые балки. Под нагревательного колпака состоит из кольцеобразной плиты с уплотнением по нижней окружности (рисунок 1). При установке нагревательного колпака это уплотнение прижимается непосредственно к фланцу муфеля, благодаря чему рабочее пространство герметизируется, исключая возможность поступления атмосферного воздуха. В нижней части колпака приварены 2 направляющих кольца с вводным направляющим корпусом, с помощью которых нагревательный колпак при насаживании центрируется на две направляющие стойки. Футеровка колпака представляет собой облегченную конструкцию. Зона горелок выполнена из вакуумштампованного кирпича. Горловина также выполнена из легковесного кирпича, полученного способом вакуумной штамповки. Остальная изоляция изготовлена из матов.
Нагрев печи производится 12 высокоскоростными горелками, размещенными на трех уровнях по окружности печи, управление которыми обеспечивается регулировочным блоком (рисунок 2). Такое размещение рабочих горелок способствует равномерному прогреву металла по сечению рулонов и по высоте садки. В горелках сжигается природно-доменная смесь
с расходом 200 ÷ 630 м3/ч. Высокоскоростные горелки оснащены пилотными горелками. Пилотные горелки зажигаются при помощи электродов и оснащены электронным устройством для контроля факела. Контроль наличия факела основных и пилотных горелок осуществляется с помощью ультрафиолетового датчика.
Рекуператор
Смонтированный на нагревательном колпаке рекуператор служит для рекуперации тепла путем нагрева воздуха горения. Продукты сгорания из нагревательного колпака поступают в рекуператор (кожухотрубный теплообменник), омывают пучок труб и затем подаются в систему отвода дыма.
Воздух для горения подается воздуходувкой производительностью
1416 м3/ч, расположенной на боковой поверхности кожуха колпака в верхней его части. Воздух для горения нагревается до температуры 3500С ÷ 4000С в трубчатом рекуператоре (теплообменнике), расположенном на боковой поверхности в верхней части нагревательного колпака. Нагретый воздух для горения протекает по пучку труб и затем по кольцевому теплоизолированному трубопроводу, идущему вокруг нагревательного колпака, подводится к горелкам.
Стенд
Нагревательный стенд состоит из фундаментной плиты, из фасонной стали с элементами жесткости, к которой герметично приварен цилиндрический металлический кожух. Верхняя часть металлического кожуха представляет собой диффузорный свод. Герметичность между стендом и муфелем обеспечивается водоохлаждаемым резиновым уплотнением. Для принятия отжигаемой стопы служит опорная плита, опирающаяся на размещенные на стенде трубчатые опоры.
Вмонтированный в стенде циркуляционный вентилятор защитного газа обеспечивает при нагреве быструю и равномерную передачу тепла, а при охлаждении обеспечивает лучшее охлаждающее действие. Циркуляционный вентилятор состоит из жаростойкого рабочего колеса, которое приводится в действие двигателем, закрепленным на переднем фланце с подшипником. Чем выше температура газа в подмуфельном пространстве и чем меньше удельный вес газа, тем меньшей является потребляемая мощность стендового вентилятора.
Рисунок №1 Схема нагревательного колпака фирмы «Эбнер»
Спецификация к рисунку 1
| № позиции | Наименование | Количество |
| Колпаковый термопреобразователь | ||
| Стендовый термопреобразователь | ||
| Дымоопускная труба | ||
| Пилотная горелка | ||
| Рабочая горелка | ||
| Конвекторное кольцо | ||
| Стендовый циркуляционный вентилятор | ||
| Газопровод природно-доменной смеси | ||
| Газопровод природного газа | ||
| Направляющая стойка | ||
| Отвод продуктов сгорания | ||
| Измерительная диафрагма на газопроводе природно-доменной смеси | ||
| Регулятор давления природно-доменной смеси | ||
| Заслонка лепестковая | ||
| Измерительная диафрагма на воздухопроводе | ||
| Сборный дымопровод | ||
| Узел регулирования расхода воздуха горения | ||
| Узел регулирования расхода природно-доменной смеси | ||
| Манометры для измерения давления газа и воздуха |
Поскольку вентилятор часть потребляемой мощности расходует на циркуляцию газа, то при охлаждении садки он должен работать в режиме,
соответствующему виду газа, для того, чтобы потребляемая мощность осталась минимальной. Защитный газ поступает в печь через колпак двигателя и зазор между валом вентилятора и стендом.
Муфель
Муфель в сочетании со стендом образует газонепроницаемое пространство, в котором находится садка и циркулирует защитный газ.
Муфель состоит из цилиндрического газонепроницаемого сваренного жаростойкого металлического кожуха, в средней части рифленого, верхняя часть которого представляет собой жаропрочный выпуклый свод. Нижнюю часть образует фланец, который при установки муфеля надавливает на резиновое уплотнительное кольцо. На фланце муфеля имеются три проушины для транспортировки муфеля при помощи устройства для подъема и транспортировки муфеля.
Приспособление для подъема муфеля состоит из сварной рамы из профильной стали в форме треугольника с проушиной для захвата цеховым краном и тремя грузовыми цепями с крюками, для поднятия и опускания муфеля.
Охлаждающий колпак
Охлаждающий колпак предназначен для обеспечения ускоренного охлаждения отожженной садки посредством применения комбинированного воздушно-водяного охлаждения. Охлаждающий колпак устанавливают поверх муфеля. Охлаждающий колпак имеет вид цилиндрического кожуха, из листовой стали. После смены нагревательного колпака на охлаждающий колпак производится воздушное и затем воздушно-водяное охлаждение. В верхней части колпака расположены воздуходувки. Они подсасывают окружающий холодный воздух вдоль муфеля снизу вверх. После установки охлаждающего колпака поверх горячего муфеля сразу же включаются воздуходувки для предотвращения возможных повреждений от излучения и горячего воздуха. Расход охлаждающего воздуха составляет 48600 м3/ч.
При отключенном стендовом вентиляторе воздуходувки должны быть включены до тех пор, пока температура стенки муфеля не снизится до величины, при которой исключается термический удар. После включения подачи охлаждающей воды и по истечении определенного времени выдержки снова включается стендовый вентилятор, и таким образом, садка охлаждается до окончательной температуры. Орошение водой частично производится при помощи водяного душа, который располагается на своде охлаждающего колпака, а также при помощи расположенного на боковой стороне охлаждающего колпака водяного кольца с отверстиями для разбрызгивания. Расход воды составляет 24 м3/ч. Охлаждение металла производится до температуры 70 оС.
Гидроприжим муфеля
Для гидравлического снабжения используется гидроагрегат. Каждый стенд оборудован гидравлической панелью клапанов. Муфель прижимается при помощи восьми гидроцилиндров двойного действия. Четыре из них по причинам безопасности оснащены гидравлически открываемыми обратными клапанами.