yandex.metrica
Прокатное производство

Повышение производительности нагревательных устройств

Для обеспечения прокатных станов хорошо нагретым металлом необходимо, чтобы нагревательные устройства имели определенный резерв производительности по сравнению с производительностью самого стана. Отсутствие такого резерва приводит к частым нарушениям технологии нагрева: оплавлению металла из-за чрезмерной интенсификации нагрева, выдаче в прокатку неравномерно или недостаточно нагретого металла, сокращению периода томления и т. п. В результате этих нарушений технологии нагрева металла ухудшается качество его поверхности, снижаются качественные показатели готовой продукции. Поэтому на всех металлургических заводах вопросам повышения производительности нагревательных устройств уделяют большое внимание.

Производительность нагревательных устройств прямо пропорциональна их емкости, обратно пропорциональна продолжительности нагрева и зависит от коэффициента использования. Этот коэффициент имеет существенное значение при определении производительности нагревательных устройств периодического нагрева (камерных печей, колпаковых колодцев).

Продолжительность нагрева металла определяется условиями теплопередачи, которая в свою очередь зависит от конструкции и режима работы печей. При расчетах пользуются поправочными коэффициентами, которые учитывают особенность нагреваемых сталей. Продолжительность нагрева холодного металла можно подсчитать по формуле

Пх = с Вн,                                              (78)

где Пх — продолжительность нагрева, ч; с — поправочный коэффициент, который для углеродистых сталей равен 0,1—0,15; для легированных 0,15—0,20; для высоколегированных сталей 0,20—0,30; для высоколегированных инструментальных сталей 0,30—0,40 ч/см; Вн — сечение нагреваемого металла; продолжительность нагрева горячих слитков в колодцах составляет

Пг = 7 — 0,006(tп — 200)m’,                 (79)

где tп — температура посада, °С; m’ — коэффициент, зависящий от марки стали (для углеродистой стали m’= 1 ).

В тех случаях, когда металл имеет разную продолжительность нагрева, П должно быть определено с учетом его доли в общем количестве металла (слитков, заготовок), нагреваемого в сутки. Например, в течение суток нагревается в колодцах 1000 т слитков, из которых 200 т сажают холодными, а 800 т горячими со средней температурой tп . Тогда средняя продолжительность нагрева этих слитков составит

Пср = 0,2 Пх + 0,8 Пг,                             (80)

где Пх — продолжительность нагрева холодных слитков; Пг — продолжительность нагрева горячих слитков при температуре посадки.

Если нагревают слитки (заготовки) стали разных марок и размеров, то при определении продолжительности нагрева необходимо учитывать и долю стали отдельных марок, и размеры слитков (заготовок) в общем количестве нагреваемого металла, принимаемого за 100 %.

Продолжительность цикла нагрева Н включает собственно время нагрева металла до заданной температуры П и время Т1, необходимые для посадки и выдачи слитков из колодцев:

Н = П + Т1.                                                   (81)

Производительность нагревательных колодцев определяют по формуле

Рк = 24ЕК/(Пн + Т1),                                 (82)

где К = 0,9 — коэффициент использования колодцев; Пн — премя нагрева, ч; Е = n • Θc ( вместимость печи, т; n — число слитков (заготовок), вмещающихся в печь; Θc — масса слитка (заготовки). Производительность методической печи составит

Рмп = 24Е/Н,                                                 (83)

где Н — продолжительность нагрева, ч.

В соответствии с правилами безопасности нагревательные устройства необходимо располагать таким образом, чтобы не нарушать приток свежего воздуха в цех. В пролетах, в которых расположены колодцы или печи, не допускается складирование металла.

Предусматривают надежную тепло- и газоизоляцию печей. Применяют защитные экраны у нагревательных устройств на рабочих местах и в кабинах кранов; рекомендуется дистанционное управление механизмами. Применяют кондиционирование воздуха в кабинах кранов и на постах управления; используют телевизионные установки, блокировочные устройства и светозвуковую сигнализацию; предусматривают надежные ограждения и решетки для углублении, проемов и площадок обслуживания.

Особое внимание уделяют организации газового хозяйства в соответствии с общими правилами безопасности и обязательными инструкциями для данного завода и цеха. Это относится к устройству газовых клапанов, регуляторов и другой арматуры. Водные затворы на газовых траках и переводных клапанах должны иметь глубину разделяющего слоя воды на 150 мм выше максимального давления газа. Перекрытия и перекидки газовых и воздушных клапанов делают в последовательности, исключающей хлопки газа. Помещения переводных устройств должны хорошо проветриваться и иметь безопасное освещение.

Пуск газа в нагревательные устройства после остановок производят в соответствии с утвержденными инструкциями. Ремонтные работы на нагревательных печах регламентируются специальными инструкциями, распоряжениями и нарядами. При длительных остановках нагревательных устройств необходимо надежно отключать их от газовой сети задвижками и листовыми заглушками, газовые коллекторы и стояки при этом продувают паром до полного вытеснения газа.