Принцип регулирования тепловой работы печи

Регулирование давления воздуха горения

 

Воз­дух для го­ре­ния по­да­ет­ся в печь с по­мо­щью вен­ти­ля­то­ров (эксгаустеров), дви­га­тели ко­то­рых вра­ща­ют­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью. При нормальной работе печи достаточно 3-х вентиляторов, 4-й вентилятор находится в резерве. Для обеспечения нормального сжигания топлива в горелках без отрыва и проскока пламени, давление воздуха в печном коллекторе должно быть в пределах 180÷220кгс/м² (конкретный рабочий диапазон указывается в режимной карте печи). Изменение нагрузки вентилятора производят с помощью дросселя горячего воздуха после вентилятора. О степени «нагруженности» вентилятора судят по показаниям амперметра, установленного на ящике электропитания возле каждого вентилятора. При нормальной работе вентилятора (без перегрузок) показания силы тока по амперметру должны находиться в пределах 300÷350А.

Порядок запуска вентилятора.

При розжиге печи после ремонта или в процессе работы может возникнуть необходимость в запуске одного или нескольких вентиляторов. Запуск вентилятора необходимо производить в следующем порядке:

- нагревальщик металла печи сообщает дежурному персоналу энерго- и электрослужбы о необходимости запуска вентилятора;

- дежурный персонал энерго- и электрослубы проверяет готовность вентилятора к пуску;

- нагревальщик металла закрывает клапан воздуха перед вентилятором (квадрат) и воздушный дроссель после вентилятора;

- поворотом ручки управления на ящике электропитания нагревальщик металла запускает вентилятор на холостом ходу;

- через некоторое время (1-2 мин) нагревальщик металла полностью открывает клапан воздуха перед вентилятором (квадрат);

- нагревальщик металла дросселем после вентилятора нагружает вентилятор до необходимого (по показаниям амперметра).

 

Контроль температуры воздуха горения

В про­цес­се ра­бо­ты пе­чи не­об­хо­ди­мо кон­тро­ли­ро­вать тем­пе­ра­ту­ру по­дог­ре­ва воз­ду­ха го­ре­ния (тем­пе­ра­ту­ру вен­ти­ля­то­ров) по по­ка­за­ни­ям термопар, ус­та­нов­лен­ных по­сле ка­ж­до­го вен­ти­ля­то­ра.

Вентиляторы печи следует защищать от перегрева выше 400^оС путем разбавления нагретого в рекуператоре воздуха холодным, открывая дроссель на патрубке для подсоса холодного воздуха перед вентилятором, рукояткой ручного управ­ления.

Если при полном открытии дросселя холодного воздуха температура будет расти выше 400^оС, прикрыть дроссель горячего воздуха между рекупера­тором и вентилятором.

Регулирование давления в печи

От­хо­дя­щие га­зы уда­ля­ют­ся из пе­чи ес­те­ст­вен­ной тя­гой, соз­да­вае­мой ды­мо­вой тру­бой.

Пе­ред ды­мо­вой тру­бой ус­та­нов­лен наклонный шибер. Для регулирования давления в печи в борове после рекуператора установлен поворотный кла­пан. Кла­пан управ­ля­ет­ся электрическим исполнительным механизмом. Управ­ляю­щий сиг­нал о давлении в печи ге­не­ри­ру­ет­ся дат­чи­ком, ус­та­нов­лен­ным в своде томильной зоны.

Дав­ле­ние в пе­чи долж­но не­мно­го пре­вы­шать ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние и со­став­лять 2,4÷3,4 кгс/м² в месте отбора давления. Слиш­ком низ­кое дав­ле­ние при­во­дит к под­со­су воз­ду­ха, что сни­жа­ет эф­фек­тив­ность на­гре­ва ме­тал­ла и ох­ла­ж­да­ет от­хо­дя­щие га­зы. Слиш­ком вы­со­кое дав­ле­ние при­во­дит к вы­бро­су от­хо­дя­щих га­зов в по­ме­ще­ние производства и к перегреву металлоконструкций печи.

Процесс нагрева металла

Теплотехнические зоны

Печь полной дли­ной 39,67м раз­де­ле­на на 4 теплотехнические зоны по дли­не. Каждая зона выполняет определённую функцию в процессе нагрева. Го­рел­ка­ми оп­ре­де­лен­ной зо­ны мож­но управ­лять не­за­ви­си­мо от го­ре­лок дру­гих зон. Зо­ны на­гре­ва от за­сло­нок за­груз­ки до за­сло­нок раз­груз­ки рас­по­ло­же­ны в сле­дую­щем по­ряд­ке (см. рис.1):

- методическая зона (активная дли­на 4978мм);

- 1-ая сварочная зона (активная длина 11670мм);

- 2-ая сварочная зона (активная длина 11600мм);

- томильная зона (активная длина 9321мм).

Методическая зона

В методической зоне нет го­ре­лок. За­да­чей методической зоны яв­ля­ет­ся уве­ли­че­ние те­п­ло­во­го к.п.д. пе­чи, за счёт ути­ли­за­ции те­п­ла от­хо­дя­щих про­дук­тов сго­ра­ния.

1-ая и 2-ая сварочные зоны

1-ая и 2-ая сварочные зоны обеспечивают постепенный нагрев слябов, начатый в методической зоне. В конце 2-ой сварочной зоны слябы должны получить почти всю необходимую для достижения необходимой температуры тепловую энергию.

Томильная зона

В томильной зоне осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пе­ре­рас­пре­де­ле­ние те­п­ла от верх­ней и ниж­ней по­верх­но­стей сля­ба к се­ре­ди­не (вы­рав­ни­ва­ние тем­пе­ра­ту­ры по се­че­нию сля­ба). Про­цесс про­те­ка­ет при тем­пе­ра­ту­ре в зо­не, близ­кой к тем­пе­ра­ту­ре ме­тал­ла, го­то­во­го к про­кат­ке, по­вы­ше­ния тем­пе­ра­ту­ры по­верх­но­сти сля­ба не про­ис­хо­дит. Кроме того, в томильной зоне на монолитном поду происходит выравнивание температур на нижней поверхности сляба (устраняются «глиссажные метки»).

Зоны управления

Ка­ж­дая зо­на, кро­ме ме­то­ди­че­ской зо­ны, в ко­то­рой нет го­ре­лок, под­раз­де­ля­ет­ся на зо­ны управ­ле­ния. В ка­ж­дой зо­не управ­ле­ния име­ет­ся два кла­па­на с элек­три­че­ским ис­пол­ни­тель­ным ме­ха­низ­мом, ко­то­рые ре­гу­ли­ру­ют об­щие рас­хо­ды воз­ду­ха и га­за на го­рел­ки зо­ны.

На­строй­ка рав­но­мер­но­сти по­да­чи рас­хо­дов на го­рел­ки од­ной зо­ны про­из­во­дит­ся по дав­ле­нию пе­ред го­рел­ка­ми при пус­ке пе­чи, с по­мо­щью руч­ных за­дви­жек и дрос­се­лей.

Об­щее ко­ли­че­ст­во зон – 6. Зо­ны управ­ле­ния рас­по­ло­же­ны в сле­дую­щем по­ряд­ке (см. рис. 1):

1 – 1-ая сва­роч­ная зо­на (верх), 9 го­ре­лок;

2 – 1-ая сва­роч­ная зо­на (низ), 8 го­ре­лок;

3 – 2-ая сва­роч­ная зо­на (верх), 9 го­ре­лок;

4 – 2-ая сва­роч­ная зо­на (низ), 8 го­ре­лок;

5 – то­миль­ная зо­на (ле­вая), 4 го­рел­ки;

6 – то­миль­ная зо­на (пра­вая), 5 го­ре­лок.

То­миль­ная зо­на раз­де­ле­на на 2 зо­ны управ­ле­ния для обес­пе­че­ния тре­буе­мо­го пе­ре­па­да тем­пе­ра­тур по дли­не сля­ба.

 

Режим нагрева металла

На­грев сля­бов осу­ще­ст­в­ля­ет­ся со­глас­но дей­ст­вую­ще­му тех­но­ло­ги­че­ско­му ре­жи­му на­гре­ва ме­тал­ла, ре­жим­ной кар­те на­гре­ва­тель­ных пе­чей тол­ка­тель­но­го ти­па.

Ре­жим ра­бо­ты пе­чи, свя­зан­ный с по­да­чей в неё то­п­ли­ва и воз­ду­ха, сжи­га­ни­ем то­п­ли­ва, уда­ле­ни­ем про­дук­тов сго­ра­ния и ис­поль­зо­ва­ни­ем их те­п­ла для воз­вра­та в печь, на­зы­ва­ют те­п­ло­вым. При ус­та­нов­ле­нии те­п­ло­во­го ре­жи­ма для пе­чи пре­ж­де все­го ис­хо­дят из за­дан­ных ус­ло­вий на­гре­ва ме­тал­ла, стре­мясь од­но­вре­мен­но обес­пе­чить тре­буе­мую про­из­во­ди­тель­ность пе­чи, вы­со­кое ка­че­ст­во на­гре­ва без пе­ре­гре­ва ме­тал­ла на от­дель­ных уча­ст­ках пе­чи, ми­ни­маль­ные по­те­ри от окис­ле­ния и обез­уг­ле­ро­жи­ва­ния ме­тал­ла, ми­ни­маль­ные за­тра­ты на то­п­ли­во, дос­та­точ­ный срок служ­бы пе­чи и от­дель­ных её эле­мен­тов, нор­маль­ные ус­ло­вия ра­бо­ты для об­слу­жи­ваю­ще­го пер­со­на­ла.

Сля­бы, вы­да­вае­мые в про­кат, долж­ны быть хо­ро­шо про­гре­ты по все­му се­че­нию. Те­п­ло­вой ре­жим дол­жен ре­гу­ли­ро­вать­ся в со­от­вет­ст­вии с тем­пом про­кат­ки и обес­пе­чи­вать рав­но­мер­ный про­грев ме­тал­ла, без оп­лав­ле­ния ока­ли­ны.

Тем­пе­ра­ту­ру ме­тал­ла сле­ду­ет по­вы­шать рав­но­мер­но, до­во­дя до тре­буе­мо­го зна­че­ния за 10...15 ми­нут до вы­да­чи. Не до­пус­ка­ет­ся не­од­но­крат­ное по­вы­ше­ние или по­ни­же­ние тем­пе­ра­ту­ры ме­тал­ла, так как это при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию лип­кой ока­ли­ны, труд­но уда­ляе­мой при про­кат­ке.

О пол­но­те сго­ра­ния то­п­ли­ва су­дят по цве­ту пла­ме­ни:

- про­зрач­ное рас­плыв­ча­тое пла­мя с зе­ле­но­ва­то–жел­ты­ми про­жил­ка­ми – при­знак пол­но­го сго­ра­ния то­п­ли­ва, та­кое го­ре­ние яв­ля­ет­ся наи­бо­лее ра­цио­наль­ным;

- мут­ное пла­мя жел­то–ко­рич­не­во­го цве­та яв­ля­ет­ся при­зна­ком го­ре­ния с не­дос­тат­ком воз­ду­ха и при­во­дит к боль­шо­му пе­ре­рас­хо­ду га­за;

 - бле­стя­щее яр­кое пла­мя – при­знак го­ре­ния с из­быт­ком воз­ду­ха, что при­во­дит к по­вы­шен­но­му уга­ру ме­тал­ла.

Сжи­га­ние га­за по дли­не пе­чи долж­но про­из­во­дить­ся та­ким об­ра­зом, что­бы то­п­ли­во, по­да­вае­мое в ка­ж­дую зо­ну, ус­пе­ва­ло сго­рать в этой зо­не. Не­пол­ное сжи­га­ние то­п­ли­ва в зо­нах при­во­дит к его сго­ра­нию в объ­е­ме бо­ро­вов, при этом на­ру­ша­ет­ся их га­зо­плот­ность. Удель­ный рас­ход то­п­ли­ва при этом уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Газ дол­жен сжи­гать­ся при ми­ни­маль­ных из­быт­ках воз­ду­ха, обес­пе­чи­ваю­щих пол­ное сго­ра­ние. Ра­бо­та с боль­ши­ми из­быт­ка­ми воз­ду­ха вы­зы­ва­ет по­вы­шен­ный угар ме­тал­ла и пе­ре­рас­ход га­за.

Рас­пре­де­ле­ние тем­пе­ра­ту­ры по ши­ри­не зо­ны пе­чи рав­но­мер­ное или с "пе­ре­ко­сом" от­страи­вать с по­мо­щью га­зо­вых за­дви­жек и воз­душ­ных кла­па­нов пе­ред го­рел­ка­ми, о сте­пе­ни от­кры­тия за­движ­ки су­дить по чис­лу обо­­р­отов штур­ва­ла за­движ­ки от по­ло­же­ния ее пол­но­го за­кры­тия, о сте­пе­ни от­кры­­тия воз­душ­но­го кла­па­на пе­ред го­рел­кой су­дить по ука­за­те­лю его по­ло­же­ния (по рис­ке на ва­лу кла­па­на).

Раз­ни­ца тем­пе­ра­ту­ры рас­ка­тов в пар­тии од­но­го на­зна­че­ния, т.е. од­но­го про­фи­ля про­кат­ки, не долж­на пре­вы­шать 20^оС. Тем­пе­ра­ту­ра сля­бов в на­ча­ле и кон­це томильной зоны долж­на быть ви­зу­аль­но оди­на­ко­вой. Мак­си­маль­ное от­кло­не­ние тем­пе­ра­ту­ры по рас­ка­ту за чер­но­вой груп­пой – 30^оС.

Под­со­сы че­рез ок­но вы­груз­ки долж­ны от­сут­ст­во­вать во из­бе­жа­ние ох­ла­ж­де­ния сля­бов пе­ред вы­груз­кой. Не долж­но на­блю­дать­ся силь­но­го вы­би­ва­ния про­дук­тов сго­ра­ния че­рез ок­на за­груз­ки и вы­груз­ки.

Не­пра­виль­ный на­грев при­во­дит к по­лу­че­нию бра­ка и по­лом­кам обо­ру­до­ва­ния.

На­ча­ло вы­да­чи на­гре­то­го ме­тал­ла про­из­во­дит­ся в по­ряд­ке оче­рёд­но­сти по за­про­су опе­ра­то­ра чер­но­вой груп­пы кле­тей.

Кон­троль вы­да­чи сля­бов про­из­во­дят опе­ра­то­ры вы­да­чи и на­гре­валь­щи­ки.

Основные причины и виды брака по нагреву представлены в таблице 2.

 

Таблица 2.Виды и причины брака по нагреву

Виды брака	Причины брака
1. Недогрев	Низкие температуры в зонах.
	Недостаточное время пребывания в печи.
2.Неравномерный нагрев: 2.1. по толщине 2.2. по длине	Недостаточная выдержка металла в зоне выравнивания.
	Чрезмерный подсос воздуха через окно выдачи.
	Не отрегулированы горелки нижних зон.
	Чрезмерный перекос температур по ширине печи.
3. Перегрев	Высокие температуры в зонах.
	Продолжительное пребывание металла в печи при высоких температурах.
4. Пережог	Очень высокая температура в зонах нагрева и выравнивания.
	Нагрев при чрезмерно окисленной атмосфере.
5. Неравномерный нагрев: торцы горячее	Не отрегулирована длина факелов нижних зон.

 

По­сле про­стоя в пе­чах ме­талл на­гре­ва­ет­ся до тре­буе­мой тем­пе­ра­ту­ры про­кат­ки за 15...20 ми­нут до пус­ка ста­на.

При про­дол­жи­тель­ной ос­та­нов­ке пе­чи (бо­лее 2 ча­сов) и пе­ре­хо­де на де­жур­ный газ не­об­хо­ди­мо:

–  старшему нагревальщику со­­о­б­­щить по те­ле­фо­ну де­жур­но­му ГПС, со­кра­тить рас­ход при­род­но­го га­за и пе­рей­ти на по­ни­жен­ную ка­ло­рий­ность;

– при не­об­хо­ди­мо­сти на всех зо­нах с ав­то­ма­ти­че­ско­го ре­гу­ли­ро­ва­ния пе­рей­ти на руч­ное;

– ды­мо­вой кла­пан пе­чи при­крыть и дав­ле­ние в пе­чи под­дер­жи­вать на уров­не не ме­нее 0,25 мм в. ст.