Реферат: Исследование методов охлаждения садки колпаковой печи с помощью математического моделирования
Печь включает: 2 стенда, нагревательный колпак, 2 муфеля, колпак ускоренного охлаждения, 2 комплекта радиационно-конвективных конвекторных колец, АСУ ТП (автоматизированные систему управления технологическим процессом), в том числе и микропроцессор. В табл. 2 приведены основные технические характеристики печи (расход топлива, приведенный к нормальным условиям).
Таблица 2
Техническая характеристика одностопной азотно-водородной колпаковой печи
| Наименование | Величина |
| 1 | 2 |
| Назначение печи |
Рекристализационный отжиг рулонов в атмосфере азотного или водородного защитного газа |
Продолжение табл. 2
| 1 | 2 | |
|
Температура отжига, 0С |
620-710 | |
|
Гарант. перепад при 100-1200С |
5-10 | |
|
Размеры садки, мм: диаметр высота |
1860 4000 |
|
| Масса (максимальная), т | 60 | |
|
Производительность стенда, т/ч: - азотная технология - водородная технология |
1,0-1,15 1,2-1,40 |
|
| Тепловая мощность нагревательного колпака, кВт | 910 | |
| Система отопления печи | Инжекционно-атмосферные горелки, установленные в двух уровнях по высоте | |
|
Топливо - природный газ - теплотворная способность, Дж/м3 - давление, кПа - расход, куб.м/ч |
природный газ 34,12 ±0,21 65 96 |
|
|
защитный газ - состав, % - температура точки росы, 0С - расход куб.м/ч: максимальный средний за отжиг - давление перед стендом, кПа |
водородный (диссоц. аммиак) 75 Н2; 25N2, <0,001 О2 -50 20 4-5 4-6 |
азотный 5 Н2, 95 N2, <0,007 N2 -50 40 8-10 4-6 |
Продолжение табл. 2
| 1 | 2 |
|
Техническая вода: расход, куб.м/ч: - охлаждение теплообмена УБО: max min - охлаждение резинового затвора охлаждение теплообменника продувочного газа, кожуха электродвигателя цирк. вентилятора и фланца вентилятора установки быст- рого охлаждения - давление, МПа |
25 5 4 2 0,2 |
|
Электроэнергия: - мощность потребителей, кВт: - циркул. насос: устан./потребляем. - вентилятор УБО: уст./потребляем. - осевые вентиляторы КУО; - нагреватель газопровода проду- вочного газа - АСУ ТП |
380 В, 50 Гц 55/22 11/5,5 2 × 3 = 6 2 3 |
| Тепловыделения в цех с учетом остывания стопы, кВт | 116 |
Таблица 3
Сравнительные технические характеристики колпаковых печей ЛПЦ-5
|
№ п/п |
Параметр |
Существующая АКП |
Новая ВАКП |
Изменение величины параметра |
|
|
азотная техно- логия |
водородная техно-логия |
||||
| 1 |
Производительность, т/ч 1 стенд 15 стендов АЗП 8 стендов ВАКП |
0,61 9,15 - |
1,5 - 12,0 |
1,8 - 14,4 |
+(0,89/1,19) +(2,85/5,25) |
| 2 | Годовой фонд работы печи, ч | 8400 | 8400 | 8400 | |
| 3 |
Годовая производительность, т в т.ч. 1 группа качества поверхности |
77800 17000 |
101800 - |
121000 121000 |
+(24000/44000) +(0/104000) |
| 4 |
Удельный расход: топлива, к.у.т./т азотного защитного газа, м3/т электроэнергии, кВт.ч/т технически чистой воды м3/т водорода м3/т |
50-54 18 26,5 10 - |
30 5 12 5 - |
20-22 2 8 5 3 |
-(22/31) -(13/16) -(14,5/18,5) -(5/5) +(3) |
В основном колпаковые печи служат 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/.
1.2. Методы охлаждения металла в колпаковых печах
Колпаковые печи для светлого отжига рулонов с циркуляцией защитного газа под муфелем получили массовое применение на металлургических заводах с рулонным способом производства тонколистовой стали - ОАО «ММК» (ЛПЦ (листопрокатный цех) -3, 5, 8), ОАО «НЛМК» (ЛПП). Поэтому вопросы улучшения качества отжигаемого в печах металла и повышения их производительности имеют первостепенное значение. Одним из важнейших условий экономичной эксплуатации печей является ускоренное охлаждение рулонов стальной полосы. При прочих равных условиях продолжительность цикла светлого отжига рулонов и производительность колпаковых печей в значительной мере зависят от времени охлаждения рулонов под муфелем.
Охлаждение рулонов под муфелем в атмосфере защитного газа происходит, главным образом, путем конвективного обмена. Поэтому сокращение длительности охлаждения достигают улучшением теплообмена между рулонами и защитным газом, циркулирующим газом и стенкой муфеля, муфелем и окружающей средой.
На принципе отвода тепла от муфеля разработаны колпаки ускоренного охлаждения с воздушным и воздушно-водяным охлаждением.
При охлаждении муфеля на воздухе время охлаждения под муфелем намного больше времени нагрева. Продолжительность охлаждения лимитирует цикл отжига и производительность печей тем в большей степени, чем ниже конечная температура охлаждения под муфелем. Допустимая температура распаковки стенда зависит от требований, предъявляемых к качеству поверхности отжигаемого металла. Для основной массовой продукции колпаковых печей - холоднокатаной малоуглеродистой рулонной стали и жести - эта температура на разных заводах колеблется в пределах 120-180 0С (по показаниям стационарной стендовой термопары), что соответствует примерно температуре внутренних по толщине намотки витков рулонов 150-220 0С.
Сокращение длительности охлаждения рулонов на стенде колпаковой печи является основным резервом повышения производительности существующих термических участков цехов холодного проката. Обобщение опыта эксплуатации одностопных колпаковых печей, а также проведенный промышленно-расчетный анализ, показали, что существенное уменьшение времени охлаждения[ЛНЮ1] рулонов под муфелем достигается, как правило, комбинацией следующих мероприятий:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
