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江南·体育(JN SPORTS)官方网站中厚板辊底式热处理炉的组成和设计
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江南·体育(JN SPORTS)官方网站中厚板辊底式热处理炉的组成和设计

作者:小编    发布时间:2024-01-08 21:14:53     浏览次数 :


  辊底式热处理炉由炉体,炉辊,燃烧设备,公辅介质管路系统,自动化控制系统等部分组成。

  为适应不同钢板尺寸、不同钢板材质的热处理制度,须将炉子辊道分为不同的速度控制区域即:入炉区、中间区和出炉区。

  通常来说,钢板厚度的增加,其在炉内加热时间延长,就要降低辊子的输送速度;而钢板厚度减小则反之,整个运行过程由计算机自动控制,可实现连续生产。设计时,根据钢板的在炉时间,确定炉辊的运行速度。根据热处理板的厚度和宽度计算炉辊的承载重量,从而确定炉辊的厚度,再结合钢板的运行速度,确定驱动电机的功率。

  脉冲燃烧是将一段时间间隔内的累计燃料,按预调好空/燃比的空气/混合煤气以极高的速度,通过烧嘴,按照时序分配的结果,进行燃烧加热,其优点是:

  1)在额定的混合煤气压力、热值下,在脉冲燃烧状态,喷出热气流的热焓、速度以及热气流的长度都是一个定值,如果对多个烧嘴进行适当的组合、合理的布置,就会获得满意的处理炉内温度场的分布,保证极高的工件加热质量。

  热处理是中厚板生产中的重要组成部分,是生产高技术含量,高附加值产品的重要环节。热处理不仅可以改进钢板使用时的加工性能,而且能显著的改善力学性能,因此热处理是钢铁工业提高产品质量的重要途径之一。所以作为热处理加热设备的热处理炉就显得尤为重要。

  在设计辊底式热处理炉时,根据热处理炉的产量和产品规格,各种产品的热处理工艺,计算炉体的长度。

  炉辊是辊底式热路出炉的运输物料设备,即钢板在炉内的运行是通过炉内的传动辊旋转运送的。

  炉底辊采用空心辊,不加水冷。炉底辊传动方式为单电机变频驱动,每根辊子均由1台交流变频电机经减速机(电机与减速器一体)和中间联轴器驱动,可实现灵活多变的控制。辊子由耐热钢空心辊、锥管、轴头和轴承座构成。炉辊两端采用整体密封轴承座结构,可以充分保证炉子的密闭性。炉辊两端辊径内部填充耐高温的纤维棉,可以有效的避免炉辊热量传向轴承,达到延长炉辊轴承的使用寿命;辊身内表面加工,外表面为不加工的杨梅粒子。

  在煤气,空气和废气管路系统中采用了环管结构并适当增加炉两侧介质管路的管径,保持管路上各烧嘴支管接口处的压力尽量相同和较小的介质流动阻力,保证所有烧嘴都能在相同的压力下进行燃烧。

  氮气管路系统主要用于煤气管路的吹扫。压缩空气系统主要用于管路上气动阀门的开关。冷却水管路主要用于需要水冷设备的冷却,保证设备的安全运行。润滑管路系统主要用于传动设备的润滑,保证设备的平稳运行。

  炉子燃烧设备为自身预热式烧嘴,多采用脉冲控制燃烧方式。对加热温度均匀性要求较高的钢种,通常采用自身预热烧嘴和辐射管对钢板间接加热,炉内通有保护性气体氮气,使钢板在无氧化气氛中得到均匀的加热。自身预热烧嘴通过内置换热器预热助燃空气,采用多极燃烧方式,在确保较高的空气预热温度的前提下,保证烟气中氮化物排放量不大于200mg/m3,达到保护环境的要求。脉冲数字化燃烧控制技术,可以实现弹性分区和分段以适应不同热处理制度的控制要求,并满足多品种所要求的温度制度调整的灵活性。

  炉子壳体完全采用密封焊接,与炉壳相连的接管也采用密封焊,从而保证其整体性和密封性;在炉子的入口和出口各设有一个密封炉门,钢板在装出炉的过程中自动打开专门设置在炉门外形成氮气气幕,减少了外界空气进入炉膛的可能性,最大程度地减少了钢板的表面氧化,从而有效地保证了钢板的表面质量,实现对钢板的无氧化加热。;在炉子进出料端采用炉顶压下结构,在压下处各设有密封帘,防止炉气外泄或炉外冷空气入侵。在热处理炉出料端设一个炉压自调平衡阀,用以自动调节炉区炉压,保证炉膛内为微正压。

  【摘要】本文介绍了辊底式热处理炉的组成部分,提出了设计辊底式热处理炉时的基本依据。通过分析辊底式热处理炉的优点,指出辊底式热处理炉在中厚板热处理中的应用前景。

  设计时,根据热处理炉的产量和产品规格,各种产品的加热要求,计算热处理炉的总功率江南·体育(JN SPORTS)官方网站,即燃烧设备供热的总功率。再根据炉体钢结构和单个燃烧设备的功率,选取燃烧设备的数量,并确定在炉体上的排布方式。

  公辅介质管路系统主要包括煤气管路系统,空气管路系统,废气管路系统,氮气管路系统,压缩空气管路系统,冷却水管路系统以及传动设备用润滑管路系统。

  炉子钢结构整体架空在底部钢轨支承梁上。在炉子加热过程中有热膨胀,为了消除热膨胀引起炉体钢结构的变形,炉子的传动侧为固定侧,炉子的非传动侧为滑动侧,热膨胀向非传动侧进行;在炉长方向上,炉子的中间固定,向炉子两侧膨胀。由于两个方向的膨胀不受限制,所以炉子在使用状态下不会出现变形的现象,使钢板在炉内纵向跑偏量很小。

  热处理炉炉辊以上炉墙、炉顶采用耐火纤维模块砌筑而成;炉辊以下炉墙采用多层隔热材料、轻质砖组成复合砌体;炉底采用多层隔热材料、轻质砖、粘土砖组成复合砌体。采用耐火纤维模块轻型结构,提高炉子了整体性、密封性和隔热性,获得最小的热损失和最大的炉衬使用寿命,也可使炉子具有较小的热惰性,使得炉体蓄热量小,炉膛升温速度快,可以缩短炉子在停炉后再次开炉的升温时间。

  热处理炉采用实用、可靠、先进的电、仪控装备。配备完善的热工自动化控制系统,确保严格的温度控制和合理的炉压等控制;配备实用、可靠的电气控制系统,实现操作自动化,并为物料系统的全线管理等过程控制创造条件。

  设计过程中,根据热处理炉总功率和能源介质热值,计算能源介质的消耗量,并确定各种公辅介质管路管径,选取鼓风机和排烟风机。

  钢板进入热处理炉前首先进行测长,在满足装钢条件时,装料炉门开启,钢板进入炉内辊道的预定位置上。控制系统根据钢板的厚度、长度、目标温度和保温时间,确定钢板在炉内的运行速度,不同厚度的钢板以各自确定的速度在炉内前进。同时,炉内自动燃烧控制系统调节各区段炉膛温度,以保证钢板完全充分地加热到轧制所需要的温度。当钢板进入出炉区辊道后,且已达到工艺出炉温度,再以较快的速度,快速出钢,并将钢板输入淬火机。当尾部离开炉子时,关闭出料炉门,出炉区的辊道速度全部下降到原有速度,完成了一次装出钢循环。炉区控制系统根据上料系统提供的钢坯数据自动选择钢坯在炉内的运行制度。根据各区炉辊所带的编码器,可以计算出任一时刻钢板在炉内的准确位置。

  鉴于辊底式热处理炉炉型,在设计和安装辊底式热处理炉时考虑炉体的密封性的同时,还需要采取措施消除热膨胀对炉体造成的影响。辊底式热处理炉炉体由炉体钢结构、炉子筑炉材料、操作平台及辅助设备组成。

  辊底式热处理炉炉体钢结构由钢板及型钢拉梁焊接而成,炉顶吊挂纤维模块、安装炉顶操作平台和支撑炉顶管道。炉体侧墙钢结构用以安装烧嘴,炉辊和炉侧操作平台等,其中装、出料端安装装、出料炉门;炉底用以安装和支撑炉子钢结构和炉子砌体等。

  2)对于在“来自流量”的保温状态下,也就是低负荷燃烧状态下,每一个烧嘴在打开期间,喷出的燃料和空气量和“大流量”状态下是相同的,仅仅是打开的时间不同,所以不存在火焰长度受到常规控制下的“小流量”影响的问题,容易对热处理炉的炉温进行量化控制。

  辊底式热处理炉具有热处理质量好、产量高、温度调节灵活、易实现机械化和自动化操作、降低生产成本等诸多优点,在宽厚板热处理中有广泛的应用。

  炉膛内烧嘴(辐射管或明火烧嘴)分别布置在炉辊的上方和下方。根据辊底式炉的长度,沿炉体长度方向将炉膛划分为若干个温度控制区,每个控制区内的烧嘴通过ON/OFF脉冲进行控制,通过调节烧嘴开关的次数和间隔时间来控制总供热量,使得炉温的控制精度满足要求。并且还可以根据热电偶的数量划分更多的虚拟控制分区,炉温的温度均匀性可控制在±2℃以内。