Реферат: Исследование методов охлаждения садки колпаковой печи с помощью математического моделирования
В основном колпаковые печи применяются в тех случаях, когда продолжительность цикла термообработки очень велика, и служит для массовой термообработки (ТО), поэтому в печном отделении располагают большое число печей (стендов), иногда несколько сот штук. Наиболее продолжительным в цикле термообработки является период охлаждения, который в 2-3 раза превышает период нагрева и выдержки. Поэтому один нагревательный колпак обслуживает несколько стендов /1/.
ОАО «ММК» в настоящее время включает 3 цеха холодного проката, в которых установлены колпаковые печи для отжига плотносмотанных рулонов: ЛПЦ-3 - 159 (53 трехстопных стенда); ЛПЦ-5 - 300 стендов; ЛПЦ-8 - 108 стендов. Кроме этого планируется новый современный цех ЛПЦ-11 (стан 2000), включающий в свой состав колпаковые печи нового типа фирмы «ЛОИ ЭССЕН», реализующие водородную технологию.
Ниже в табл. 1 представлены основные характеристики КП (колпаковой печи) ЛПЦ-3 и ЛПЦ-5, так как эти печи построены достаточно давно (ЛПЦ-3 - 1956 г., ЛПЦ-5 - 1970 г.), морально устарели и в значительной степени физически изношены.
Из табл. 1 следует, что КП ЛПЦ-3 и ЛПЦ-5 характеризуются высокими удельными затратами тепла, низкой производительностью (это особенно относится к КП ЛПЦ-5), значительным перепадом температур по отдельным рулонам и по садке в целом.
Таблица 1
Характеристика действующего парка отделений отжига ММК
| № п/п | Наименование | Цех | |
| ЛПЦ-3 | ЛПЦ-5 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Тип печи | трехстопная | одностопная |
| 2 | Число стендов, шт. | 53 (159 стоп) | 300 |
| 3 | Число нагревательных колпаков, шт. | 21 | 120 |
| 4 | Год ввода в эксплуатацию | 1956 | 1970 |
Продолжение табл. 1
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 5 |
Характеристика рулонов: диаметр (наружный/внутренний), мм толщина, мм ширина, мм масса (максимальная/средняя), т |
1800/500 0,2-0,63 620-920 14/13 |
1900/800 0,45-3,5 1250-2350 30/22,7 |
| 6 | Масса садки (максимальная/средняя), т | 170/156 | 100/69,8 |
| 7 |
Производительность отделения (проектная/фактическая), тыс. т./год |
600/445 (1983 г) |
1355/1534 (1984 г) |
| 8 | Производительность стенда, т/ч | 1,65 | 0,61 |
| 9 | Мощность электродвигателя циркуляционного вентилятора, кВт | 13 | 14 |
| 10 | Тип конвекторных колец | конвективные (высота 70 мм) | |
| 11 |
Способ охлаждения: муфеля с садкой рулонов под муфелем |
естественная конвекция, циркули- рующая защитная атмосфера (без водяного холодильника) |
|
| 12 |
Режим отжига: температура нагрева (по стендовой термопаре), 0С температура охлаждения под муфелем, 0С |
580-660 (660 по термопа- ре, зачеканенной в верхний рулон) 150-180 |
680-720 120-160 |
| 13 |
Время, ч: отжига нагрев+выдержка охлаждения |
90-96 36-38 55-57 |
120-160 50-60 65-75 |
| 14 | Топливо | природный газ | |
| 15 | Расход топлива на печь, куб.м/ч | 160 | 140 |
| 16 |
Расход защитного газа на печь, (максимальный), куб.м/ч |
30 | 30 |
| 7 | Расход воды на стенд, куб.м/ч | 2,5 | 1,13 |
Продолжение табл. 1
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 18 |
Удельные расходы энергоносителей: условное топливо, кг.у.т./т защитный газ, куб.м/т электроэнергия, кВт.ч/т технически чистая вода куб.м/т |
34-36 18 23 2,56 |
50-54 18 26,5 3,0 |
Учитывая, что КП еще значительное время будут оставаться основным средством для получения отожженного холоднокатаного листа в России и тот факт, что создана современная водородная технология отжига, которая резко повышает конкурентоспособность КП к агрегатам непрерывного отжига, а также возросшие исключительно жесткие требования к снижению удельных затрат энергоносителей, техническое перевооружение отделений КП ЛПЦ-3 и ЛПЦ-5 приобретает первостепенное значение.
Большинство азотных колпаковых печей РФ (Российской Федерации) и стран СНГ (Содружество Независимых Государств) физически изношены и морально устарели. Переоснащение этого громадного парка (около 2400 стендов) требует создания более гибкой технологии отжига: водородно-азотной.
Работа КП на водородной основе обеспечивает получение уникальных по качеству поверхности свойств готового листа при низких удельных затратах энергии и защитного газа в сочетании с высокой интенсивностью процесса. /9/.
Печи с водородной технологий отжига выпускаются рядом успешно осваивающих наш рынок зарубежных фирм, в их числе «Эбнер» (Австрия) и «ЛОИ» (Германия).
В России водородные колпаковые печи (без циркуляции атмосферы), разработанные Харьковским отделением ВНИИЭТО, работают на НЛМК при получении электротехнических сталей /2/.
Сооружение головного образца одностопной колпаковой печи отечественной конструкции в цехе жести Магнитогорского металлургического комбината позволит отработать конструктивные решения узлов и систем печи, автоматизированной системы управления температурным и газовым режимами и автоматики безопасности и решить следующие задачи:
1. Увеличить производительность печи;
2. Улучшить качество металла;
3. Обеспечить возможность проведения гарантированного отжига рулонов по заданным параметрам на требуемое качество металла;
4. Улучшить технико-экономические показатели работы печи.
Впервые сооружаемая одностопная двухстендовая колпаковая печь представляет собой азотно-водородную печь, конструкция которой позволяет проводить отжиг стопы рулонов жести по комбинированной технологии, а именно, как по азотной, так и по водородной. Печь проектировалась с учетом возможности реконструкции парка колпаковых печей ЛПЦ-3 ММК. Для этого предусмотрена установка двухстендовой одностопной печи вместо действующих трехстопных печей /3/.
Печи используются для рекристаллизационного отжига рулонов холоднокатаной стальной полосы в атмосферах азотного или водородного защитного газа. Рулоны массой 15 т из углеродистой стали обыкновенного качества, качественной углеродистой, полиграфической или кинескопной сталей с размерами полосы шириной 600-1000 мм и толщиной от 0,2 до 0,8 мм при наружном диаметре 1860 мм (500 мм - внутренний) подвергаются отжигу при температуре 620-710 0С в зависимости от марки металла /14/.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
