Модернизация заслонки карусельной печи

При работе приводных  групп, рама пода будет производить  вращение, двигаясь на колесах. Зубчатая рейка состоит из шестерней, зажатых между толстыми плитами, подсоединенными к наружной стороне пода нижней рамы.

Привод состоит из двигателей и шестерней, каждая группа подпирается шарнирной структурой, и остается постоянной с зубчатой рейкой, установленной на наружном периметре рамы пода гидроцилиндрами.

Редуктор приводится электродвигателем. Центровочные ролики, предназначенные для центровки  подины при ее вращении: количество – 12шт. Рама пода внутренне направляется несколькими центрированными группами, в основном состоящих из головок на колесах, это производится для того, чтобы избежать эллиптической деформации через непрерывное сообщение с внутренней поверхностью пода рамы.

Трубчатый рекуператор, предназначен для подогрева дутьевого  воздуха, идущего для сжигания газа в печи. Подогрев воздуха осуществляется за счет утилизации тепла отходящих дымовых газов из печи.

Зона предварительного нагрева сжигаемого воздуха (рекуператор) представляет собой систему труб в виде связки, где происходит теплообмен  между отработанными газами и воздухом путем конвекции. Предложенный рекуператор действует по типу противотока и устанавливается непосредственно после вертикального канала отработанного газа.

Составные части  рекуператора защищены против перегрева  посредством ввода холодного  сжиженного воздуха в трубу отработанных газов; холодный воздух подается центробежным вентилятором.

Вентилятор  воздуха горения (дутьевой вентилятор):

Производительность  – 47000м³/ч.

Вентилятор  разбавления горячего воздуха (рассеивающий вентилятор: предназначен для защиты рекуператора):

Производительность  – 8000м³/ч.

Вытяжной вентилятор (дымосос):

Производительность  – 60000 м³/ч.

Максимальная  рабочая температура – 550°С

Система продувки азотом. Азот подводится до точки захвата  под давлением 6 бар, далее давление понижается до 2 бар для продувки газораспределительной сети. Система трубопроводов для подачи азота соединяется с газораспределительной сетью в различных положениях, чтобы обеспечить продувку газовых труб для безопасной работы печи и технического обслуживания труб.

Система сжатого  воздуха используется для питания  устройств системы нагрева, в  целях управления и безопасности. Система инструментального воздуха  состоит из трубопроводов и ручных клапанов для питания пневматических возбудителей, фотодатчиков, ТВ камер и т.д.

Система автоматической смазки – двухлинейная система смазки составлена из насосной установки для  густой смазки, трубопроводов, распределителей, гибких шлангов и концевых выключателей давления для подачи густой смазки на вращающие элементы печи (опорные, центровочные ролики, система привода вращения подины и т.п.)

Система прямоточной  воды состоит из трубопроводов и  ручных клапанов для подачи воды к  гидрозатворам. Система не прямоточной  воды состоит из трубопроводов, ручных клапанов, термоэлементов, элементов регулирования потока, контрольных клапанов для подачи воды на диафрагмы, дымосос.

Клапан давления печи (шибер). Регулирование давления печи осуществляется при помощи пневматического  стального дроссельного клапана  с валом, охлаждаемым воздухом и установленным после рекуператора.

Боковые смотровые  люки. Боковые люки установлены по всему периметру печи, что позволяет  наблюдать за ходом работы горелок. Люки и их опоры сделаны из чугуна, оснащены клиновыми направляющими  для обеспечения герметичности в закрытом положении (размер люка – 320х320мм).

Система отвода отработанных газов запроектирована  для сжигания сжиженного нефтяного  газа пропан-бутан во всех контрольных  зонах.

Сжиженный нефтяной газ пропан-бутан подается к точкам подключения в газообразном состоянии под давлением 2-3 бар через газовую станцию, давление газа уменьшается  до значения, подходящего дл работы печи и затем распределяется по различным зонам печи. Сжигаемый воздух, подаваемый центробежным вентилятором, предварительно нагретый в предварительном нагревателе, установленном в системе отвода отработанного газа и затем распределяется  по различным зонам печи.

Отношение отработанного  воздуха/газа контролируется в каждой зоне устройством, основанным на двойной  пересекающей системе, во избежание загрязнения и post-сжигания в отводе отработанного газа по причине неполного сгорания топлива.

В процессе открывания, расход сжигаемого воздуха всегда больше расхода  топлива, а расход топлива  всегда больше в процессе закрытия. Система управления сжиганием пропорциональна в зоне контроля. Однако, для зон предварительного нагрева и зоны нагрева, оборудованных стеновыми горелками, предусматривает пропорциональное воспламеняющее устройство, где горелки могут работать также на уровне воспламенения определяемой системой контроля.

Зона предварительного нагрева и зона нагрева оборудованы  боковыми горелками, действующими с  пропорциональным контроллером воспламенения. Это позволяет горелкам всегда работать в запроектированных условиях, с  обеспечением того, что соблюдается отношение воздух/топливо, и требуемая производительность воспламенения нагревательного процесса. В простом режиме пропорционального контроля, когда воспламенение требуется 30%, каждая горелка будут работать на 30% от своего диапазона. В Пропорциональной системе 30% горелок будут работать на 100%, что обозначает запроектированную мощность, когда длина пламени и другие операционные параметры являются оптимальными.

Каждая горелка  снабжена автоматическими клапанами  на обеих линиях воздух/топливо для выполнения открытия сторон «Высокий», «Низкий», как затребовано контролирующим устройством.

Зоны выдержки оборудованы потолочными излучающими  горелками, характеризующимися плоским  пламенем и высоким числом, поэтому  они могут передавать тепло ко всей поверхности футеровки крыши и создает большую равномерность температуры в зоне. Более подробное описание конструкции карусельной печи описано во второй части дипломного проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Конструкция  карусельной печи

 

 

2.1 Конструкция  карусельной печи производительностью  110т/час

 

Карусельная печь состоит:

1 Рабочее пространство  печи: подвесной свод, внутренняя  боковая стенка, наружная боковая  стенка, вращающаяся подина.

2 Машина загрузки, предназначенная для загрузки трубных заготовок с загрузочного рольганга (рисунок 1).

 

Рисунок 1 –  Конструкция загрузки карусельной  печи

 

Функция управления погрузочно-разгрузочными операциями зоны загрузки карусельной печи начинается от загрузочного стола перед печью с заготовкой, готовой к погрузке-разгрузке посредством загрузочной машины; заготовка уже центрирована напротив закрепленного стопора, расположенного на рольгангах, имеющихся на выходе пил для реза литых заготовок

Заготовка подбирается загрузочной машиной и помещается внутри печи согласно схеме загрузки; код заготовки и размеры заготовки (диаметр, длина и вес) будут переданы из зоны реза литых заготовок в карусельную печь всякий раз, когда новая заготовка помещается на загрузочный стол снаружи печи.

Как только загрузочная  машина положила заготовку на вращающийся  под печи, печь может выполнить  один шаг вперед

Загрузочная дверь  открывается как раз перед  входом загрузочной машины в печь и закрывается, когда разгрузочная машина вышла из печи

Изделия, загружаемые  в зону, являются «холодными заготовками» со следующими характеристиками:

Ø 210; длина = 1719 / 4500 мм (масса = 467,4 / 1223,5 кг).

Ø 300; длина = 2109 / 4500 мм (масса = 1170,3 / 2497,0 кг).

Загрузочная машина (рисунок 2) расположена на входе карусельной печи для того, чтобы подбирать заготовки, выходящие из зоны реза литых заготовок, и перемещать их на вращающийся под печи.

Движение циклично и, во время производства, оно выполняется  непрерывно (с учетом начальных условий  и блокировок).

Загрузочная машина состоит из следующих приводов:

- горизонтальный  привод для движения вперед  – назад;

- вертикальный  привод для подъема / опускания  с регулированием давления;

- клещи открыты/закрыты; 

- промывочный  клапан.

 

 

 

 

 

Рисунок 2 –  Устройство зоны загрузочной машины

 

Загрузочная машина обладает горизонтальным движением  для транспортировки заготовки  в печь; привод движется вперед и  назад между задним положением (в  зависимости от длины заготовки) и передней позицией (в зависимости  от длины заготовки и схемы разгрузки печи). Горизонтальное движение загрузочной машины осуществляется двигателями а.с., оснащенными преобразователями переменной частоты, со следующими характеристиками:

- максимальная  скорость: 1,2 м/с соответственно 1000 RPM;

- линейное ускорение/замедление: 0,6 м/с²;

- один электромагнитный  тормоз удерживает привод неподвижным.

Машина разгрузки, предназначенная для выгрузки трубных  заготовок из печи (рисунок 3).

 

Рисунок 3 –  Конструкция карусельной печи и  разгрузки

 

Функция управления погрузочно-разгрузочными работами карусельной печи осуществляется при загрузке новой заготовки на вращающийся под; вращающийся под предназначен для передачи материала из зоны загрузки в зону разгрузки; движение циклично, необходимо избегать деформации материала.

Разгрузочная  машина, расположенная на выходе карусельной  печи, предназначена для того, чтобы  забирать горячие заготовки из вращающегося пода и класть их на разгрузочный стол.

Разгрузочная  дверь открывается только перед  входом разгрузочной машины в печь и закрывается, когда разгрузочная машина вышла из печи.

Выгрузка заготовок  из печи производится автоматически  через окно выгрузки с помощью  разгрузочной машины.

При выгрузке из печи последней заготовки каждой плавки, нагревальщик сообщает об этом по общей связи.

Выдача нагретых заготовок производится поплавочно и поочередно в строгой согласованности  с работой последующего технологического оборудования участка горячего проката.

Преждевременная выдача металла из печи (уменьшение минимально допустимого цикла загрузки заготовок в печь) после горячих остановок печи запрещается.

После разрыва  более чем в 30 шагов, а также  после горячего простоя продолжительностью более чем 30 минут, перед началом  выдачи металла нагревальщикам необходимо через окно выгрузки визуально проконтролировать состояние металла.

По истечении  времени выдержки необходимо повторно проконтролировать состояние металла. Если заготовки прогрелись, доложить мастеру проката о готовности металла к выдаче.

Контроль над  выдачей заготовок производится нагревальщиками визуально, а также посредством монитора телевизионной камеры выдачи с пульта печи.

Разгрузочная  машина (рисунок 4) расположена на выходе карусельной печи для того, чтобы  забирать заготовки из вращающегося пода и переместить их на разгрузочный стол. Движение циклично и, во время производства, оно выполняется непрерывно (с учетом начальных условий и блокировок).

Разгрузочная  машина состоит из следующих приводов:

- горизонтальный  привод для движения вперед  – назад;

- вертикальный  привод для подъема / опускания с регулированием давления;

- клещи открыты/закрыты  с регулированием давления;

- горизонтальное  движение клещей;

- промывочный  клапан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 –  Конструкция разгрузочной машины

 

Разгрузочная  машина обладает горизонтальным движением для транспортировки заготовки из печи к разгрузочному столу; привод движется вперед и назад между задним положением (в зависимости от длины заготовки) и передней позицией (в зависимости от длины заготовки и схемы разгрузки печи).

Горизонтальное движение разгрузочной машины осуществляется двигателями, оснащенными преобразователями переменной частоты, со следующими характеристиками:

- максимальная  скорость: 1,2 м/с соответственно 1000 RPM (обороты в минуту);

- линейное ускорение/замедление: 0,6 м/с² ;

- один электромагнитный  тормоз удерживает привод неподвижным;

- импульсный  датчик положения измеряет обратную  связь по скорости для каждого  двигателя;

- один абсолютный  датчик положения (коммуникация  с малым уровнем интеграции SSI) измеряет обратную связь по положению для системы автоматизации;

- два магнитных  выключателя управляют положением  дополнительного хода привода;

- один магнитный  выключатель управляет позициями  тормоза.

Вертикальное  движение разгрузочной машины предназначено  для сбора горячих заготовок, лежащих на вращающемся поде печи. Вертикальное движение осуществляется двухсоленоидным трехпозиционным гидроклапаном. Три магнитных выключателя контролируют положение привода во время опускания и подъема.