Модернизация заслонки карусельной печи

Цикл разгрузки (рисунок 5) выполняется, когда стан или оператор требуют новую горячую заготовку, накаленная заготовка находится на последней станции вращающегося пода, и разгрузочная машина готова начать цикл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Разгрузочная машина - горизонтальный привод:	Ход вперед из исходного  положения в переднее положение над вращающимся подом
2 Разгрузочная  машина - вертикальный привод	Опускается  в нижнее положение
3 Разгрузочная  машина - клещи	Закрыты для  захвата заготовки
4 Разгрузочная  машина - вертикальный привод	Поднимается в  верхнее положение для сбора заготовки
5 Разгрузочная  машина - горизонтальный привод	Обратный ход  в заднее положение над разгрузочным столом
6 Разгрузочная  машина - клещи	Открыты для  разгрузки заготовок
7 Разгрузочная  машина - горизонтальный привод	Ход вперед в  исходное положение
8 Разгрузочная  машина - горизонтальное движение  клещей	Центрирование

 

Рисунок А-5 – Краткий обзор цикла  оборудования

 

Клещи разгрузочной машины предназначены для сбора  горячих заготовок на вращающемся  поде и захвата самой заготовки  во время обратного хода разгрузочной машины к разгрузочному столу; когда клещи «ловят» блюм, реле давления на цилиндровом масле дает контакт. Управление клещами осуществляется двухсоленоидным – трехпозиционным гидроклапаном. Пропорциональный клапан предназначен главным образом для контролирования давления гидравлической системы, когда клещи в закрытом положении для захвата горячих заготовок из пода печи.

Основным образом  управление давлением гидравлической системы клещей имеет смысл, когда  разгрузочная машина в переднем положении для подбора горячей заготовки из пода печи; соответствующее давление позволяет клещам захватить заготовку мягко (низкое давление и малая скорость), не повреждая горячий материал.

Когда «опорное давление» для пропорционального  клапана высокое:

- давление гидравлической  системы высокое;

- скорость привода  высокая.

Когда «опорное давление» для пропорционального  клапана низкое:

- давление гидравлической  системы низкое, и клещи мягко  захватывают заготовку;

- скорость привода низкая.

Однопозиционный линейный преобразователь (4 – 20 мА) управляет положениями привода. Одно реле давления осуществляет управление давлением в гидравлической системе. Одно дифференциальное реле давления проверяет состояние фильтра пропорционального клапана.

Промывочный клапан предназначен для нагрева масла гидравлической системы. Управление промывкой осуществляется односоленоидным гидроклапаном.

Во время  рабочего цикла клапан обычно отсоединен от источника питания, и подсоединен  к нему для того, чтобы нагреть  масло (перед или, в любом случае, вне рабочего цикла).

Команда клапана  осуществляется операторским интерфейсом HMI вместе с командами всего гидравлического устройства.

Если заготовка, расположенная на последней станции  вращающегося пода, не в правильном положении, и разгрузочная машина не может схватить заготовку, оператор может двигать клещи горизонтально, чтобы клещи находились над заготовкой.

Горизонтальное  движение клещей осуществляется и в  автоматическом, и в ручном режиме управление горизонтальным движением  клещей осуществляется односоленоидным гидроклапаном.

Оборудование  позволяет разгрузить материал из вращающегося пода; дверь обычно закрыта во избежание  тепловых потерь и проблем с давлением  в печи и открывается только, когда  заготовка должна быть выгружена из печи.

И в автоматическом, и в ручном режиме разгрузочная дверь  может быть закрыта, если горизонтальный привод разгрузочной машины не препятствует.

Механизм вращения подины состоит из опорных роликов  – 60шт., привода на прижимной раме – 3шт.

Вращающийся под получает холодные заготовки из загрузочной машины и транспортирует их на выход печи; на выходе печи разгрузочная машина забирает горячие заготовки.

Управление  приводом осуществляется посредством 3 редукторных двигателей а.с., подсоединенных механически через редуктор к поду, оснащенных тремя преобразователями переменной частоты, обладающих следующими характеристиками. Максимальная скорость: 50 мм/с, линейное ускорение/замедление: 100 мм/с². Каждый двигатель подсоединен к поду посредством редуктора, управление которым осуществляется с помощью 1 двухсоленоидного – двухпозиционного гидроклапана. Три электромагнитных тормоза останавливают и удерживают приводы неподвижными, три импульсных датчика положения измеряют обратную связь по скорости для каждого двигателя. Три магнитных концевых выключателя управляют положением пода. Три рычажных концевых переключателя контролируют положение тормозов. Три мембранных концевых переключателя контролируют положение соединительной системы, один фотодатчик обнаруживает заготовки в печи (выходная сторона).

Центровочные  ролики, предназначены для центровки  подины при ее вращении(12шт).

Горелки – 68шт.:

1зона – 8шт. (стеновые горелки)

2зона – 8шт. (стеновые горелки)

3зона – 8шт. (стеновые горелки)

4зона – 8шт. (стеновые горелки)

5зона – 18шт. (сводовые горелки)

6зона – 15шт. (сводовые горелки)

7зона – 3шт. (сводовые горелки)

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 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.  

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 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).

Люки для  технического обслуживания располагаются на уровне пода для обеспечения доступа к внутренней части печи в целях проведения технического обслуживания и ремонта.

Желоба с  гидравлическим уплотнением.

Желоба с  гидравлическим уплотнением установлены  в соответствии с внутренней и  внешней окружностью печи для предотвращения попадания холодного воздуха в печь через отверстия между подвижным и неподвижным подом.

Трубопровод изготовлен из углеродистой стали и поддерживается промежуточной седловой опорой. Трубопровод  оборудован фитингами, фланцами и сальниками. Весь трубопровод снаружи обшит минеральной ватой и покрыт оцинкованным листом, а также обеспечен компенсирующими элементами для термомеханических перегрузок.

Газовый трубопровод. Все трубопроводы изготовлены из бесшовных стальных труб и поддерживаются седловой опорой. Трубопровод оборудован фитингами, фланцами и сальниками для крепления оборудования. Входное давление: 2-3 бар. Давление после регулятора давления 1500 мм вод.ст.

Заготовками, которые  допустимо задавать в печь, являются заготовки с Ø210 и Ø300 мм и длиной в пределах от 1500 мм до 4500 мм.

 

 

 

2.2 Определение  параметров основных механизмов  карусельной 

печи

 

Механизм подъема заслонок. Для подъема заслонок боковых  окон применяют рычажные механизмы.

Усилие прилагаемое к  тяге, должно быть не более 10-12кг.

Усилие, которое необходимо приложить к тяге рычага для поднятия к заслонки

 

                       (2.1)

 

Мощность привода  определяют по усилию , которое необходимо приложить к канату:

 

 

      (2.2)

 

где - диаметр начальной окружности цепного блока, см;

      - диаметр цепной стали, см;

       - диаметр цапфы цепного блока, см;

       -коэффициент трения скольжения в звеньях цепи, равный 0,25.

 

Усилие, которое  необходимо приложить к цепи для  открывания заслонки:

 

                                      (2.3)

 

где -вес заслонки, кг;

      -угол, на который открывают заслонку, принимают равным в

пределах 35 ;

      -угол между направлением силы и заслонкой, открытой на угол , гард; величина конструктивная;

     - коэффициент трения в шарнире поворота заслонки, принимаемый равным 0,1-0,2.

 

Механизмы для загрузки и  выдачи заготовки. В печах с торцовой загрузкой заготовку загружают  в печь и транспортируют через  нее с помощью винтовых или  реечных толкателей.

При скорости проталкивания  до 0,05м/сек и усилии толкания до 70т  можно применять винтовые толкатели.

Усилие толкания

 

                                           (2.4)

 

где -вес проталкиваемой заготовки;

     -средний коэффициент трения металла о под печи, принимаемый

          равным 0,6.

 

Мощность привода винтового  толкателя определяется: