Галерея

Видео

Производители


Bosio d.o.o
Bukovžlak 109
3000 Celje, Slovenija
Перейти на сайт

(см. так же шахтные печи для термической обработки)

Нагревательные колодцы в основном используются на крупных и средних металлургических производствах для нагрева слябов, блюмов и других больших заготовок для последующей деформации нагретой исходной заготовки и прокатки на различные профили - круг, квадрат, швеллер, двутавр, рельс и прочее. Принято считать, что основное различие между нагревательными колодцами и нагревательными шахтными печами в том, что в нагревательном колодце обеспечивается возможность нагрева нескольких однотипных относительно небольших заготовок с возможностью докладки новых под нагрев, а нагревательные шахтные печи чаще предназначены для производства крупных штучных поковок, подогрева и нагрева крупных слитков и заготовок по определённому режиму. Так же к нагревательным колодцам предъявляются менее жёсткие требования по равномерности нагрева заготовок (± 10 ℃) в то время как к шахтным нагревательным печам обычно предъявляются более высокие требования (± 5 ℃), вплоть до выполнения требований и соответствия стандартам AMS 2750 и NADCAP.

Нагрев

В зависимости от требований нагрев в печах может производится с помощью скоростных импульсных, рекуперативных или регенеративных газовых горелок. Сразу оговоримся, что электрический нагрев свыше 1200℃ в печах объёмом более 2 м3 существенно уступает по экономическим показателям газовому нагреву, поэтому здесь мы не будем подробно останавливаться на нем.

Система нагрева в нагревательных колодцах

В нагревательных колодцах больших размеров наиболее эффективно использовать комбинированную систему нагрева, состоящую из регенеративных горелок и дополнительных «подкачивающих» скоростных горелок обеспечивающих хорошую циркуляцию атмосферы в печи. В качестве топлива используется природный газ. Регулировка температуры полностью автоматическая.

На примере справа две регенеративные горелки (одна пара) смонтированы горизонтально на меньших по площади стенах нагревательного колодца, противоположных друг другу, выше уровня садки.

Нагревательные колодцы

Четыре скоростные горелки смонтированы горизонтально на меньших по площади стенах печи, противоположных друг другу, на нижнем уровне садки.

Принцип использования регенеративных горелок основан на поочерёдной цикличной работе двух горелок. При работе одной горелки (Г1) вторая (Г2) всасывает газы из камеры печи. Газы проходят через регенеративную горелку (Г2) и попадают в специальный блок выполненный из жаростойкого материала. Данный блок нагревается газами и таким образом использует и сохраняет энергию продуктов горения. Когда блок всасывающей горелки (Г2) нагревается до необходимой степени, работающая горелка (Г1) отключается и переключается в режим работы всасывания печной атмосферы, а горелка (Г2) работавшая в режиме всасывания атмосферы начинает гореть. Воздух для горения проходит через разогретый блок, нагревается и подаётся для работы горелки (Г2).

Шахтные печи

Рабочие циклы 2-х регенеративных горелок


Нагревательные колодцы - сравнительные характеристики горелок

Общие сравнительные характеристики по сбережению энергии
при использовании регенеративных горелок

Использование высокоэффективных регенеративных горелок обеспечивает:

- Сохранение энергии от использования газов в камере печи для нагрева воздуха горения;
- Низкие выбросы NOx;
- Улучшенный нагрев с использованием дополнительных высокоскоростных горелок для перемешивания печной атмосферы и лучшего распределения тепла по печи;

Система нагрева в нагревательных шахтных печах

Для газового нагрева заготовок меньшей массы в шахтных печах используются скоростные импульсные газовые горелки с центральным рекуператором или рекуперативные горелки с встроенным в каждую горелку рекуператором. Топливом выступает природный или в некоторых случаях попутный газ. Температура нагрева регулируется автоматически по зонам печи.

Шахтные печи 2 Горелки размещены радиально по каркасу шахтной печи. Каждая горелка оснащена устройством для электророзжига и контроля пламени с помощью ионизационного электрода.

Регуляторы температуры (контроллеры) по специальной программе (PLC) регулируют мощность горелок в зоне с целью обеспечения заданной температуры нагрева и выдержки.

Горелки циклически включаются и выключаются, таким образом достигается равномерность температуры в шахтной печи. Мощность регулируется изменением времени паузы при работе горелок.

Для правильной пропорции газа и воздуха в случае изменения температуры воздуха предусматривается измерение давления сгорающего воздуха. Относительно температуры сгорающего воздуха поддерживается подходящее давление. На газовой линии перед каждой горелкой встроен регулятор давления, который поддерживает постоянное давление газа и в необходимой пропорции.

На месте подключения газа к шахтной печи или нагревательным колодцам устанавливается газораспределительная установка с необходимыми предохранительными элементами, включая счётчик для измерения расхода газа.

Рекуператор и оборудование

В случае использования центрального рекуператора дымовые газы при выходе из шахтной печи попадают в дымоотводящий канал, в котором находится рекуператор, который в зависимости от нагрузки нагревает воздух горения приблизительно до 450-550 ℃. Каждые 100°С подогрева воздуха снижают расход газа в среднем на 4.82%. Таким образом, при наличии рекуператора обеспечивается более эффективная работа печи и меньший расход газа.

В печи так же измеряется давление. Сигнал давления преобразуется в измерительном устройстве с преобразователем в сигнал напряжения. Сигнал направляется в регулятор давления в контроллер (PLC), который открывает и закрывает клапан в дымоотводящем канале.

Металлическая конструкция

Принципиально корпус шахтной печи и нагревательных колодцев имеет отличие только в геометрии: в большинстве случаев нагревательные колодцы имеют квадратное или прямоугольное рабочее пространство с нахождением крышки на уровне фундамента, а шахтные нагревательные печи имеют рабочее пространство в виде цилиндра с расположением крышки печи чуть выше уровня фундамента или существенно выступающим над ним. Курпус и крышка изготавливаются из стальных профилей и покрываются листовым металлом. На листовой металл прикреплена изоляция. Крышка у нагревательных колодцев состоит из одной части с электроприводом для отката в сторону по направляющим.

Шахтные печи  - работа

Открытое и закрытое положение крышки нагревательного колодца
с дополнительной системой герметизации

В шахтных печах крышка может состоять из одной или двух частей, обеспечивая возможность подвешивания заготовки. Крайние положения крышки в открытом положении определены и защищены концевыми выключателями. Крышка изготовлена из стали, устойчивой к высоким температурам и покрыта жаропрочной краской. Гидравлический привод открывания/закрывания крышки печи обеспечивает плавное движение крышки, что помимо удобства эксплуатации обеспечивает высокую надёжность уплотнения крышки. Части, подвергающиеся воздействию высоких температур, изготовлены из отливок из жаростойкого сплава. Уплотнение между крышей и верхней частью печи предусматривается с помощью шнура из керамического волокна и керамоволокнистых блоков. В закрытом положении крышка прижимается к верхней части печи.

Шахтные печи  - схема, модель

Информативное изображение шахтной печи с автоматической откатной крышкой из двух частей и устройством позволяющим оставить подвешенную садку в процессе нагрева и выдержки.

Отвод дымовых газов

При использовании регенеративных горелок в нагревательных колодцах удаление приблизительно 85-90% газов из регенеративных горелок осуществляется принудительным способом при помощи дымососа. Удаление оставшихся 10-15% газов из регенеративных горелок и «подкачивающих» скоростных горелок обеспечивается через новый газоотводящий канал с естественной тягой.

Дымоотводящие каналы изготовлены из стальных профилей и листового металла и закреплены на кронштейнах на корпусе шахтной печи. На листовой металл прикреплена изоляция. Каналы покрашены термостойкой краской. На соединениях фланцев предусматривается уплотнение керамической ватой.

Изоляция печи

Внутренняя поверхность шахтной печи и крышка изолированы современными материалами из керамических волокон, имеющих ряд преимуществ перед шамотным кирпичом:

- низкое аккумулирование тепла при нагреве;
- низкое аккумулирование тепла в режиме выдержки;
- практическое отсутствие ремонтов, экономия на затратах;
- быстрый разогрев и остывание, повышение производительности;
- срок службы керамоволокнистых блоков мин. 20 лет.

Внутренняя поверхность нагревательных колодцев часто подвержена механическим воздействиям (ударам, трению), поэтому изоляция стен нагревательных колодцев выполняется из специального кирпича и плит, стойких к высоким температурам и механическим нагрузкам. Крышка нагревательного колодца изолируется модулями из керамоволокна.

Дно печи в обоих случаях до рабочей высоты изготовлены из лёгкого изолирующего и твёрдого термобетона и кирпича, который особенно подходит для высоких температур.

Термобетон имеет ряд преимуществ перед шамотным кирпичом:

- подходит для тяжелых нагрузок;
- подходит для быстрого изменения температуры – противостоит термошоку;
- низкое аккумулирование тепла при нагреве и выдержки.

Система управления и контроля

Управление температурой, а так же контроль всех других параметров и функций шахтной нагревательной печи АСУ, контроллер, система управления шахтной печи выполняется контроллером SIEMENS типа Simatic S7-300. Простая в управлении информационная панель располагается на лицевой стороне главного щита управления и подключена к контроллеру SIEMENS. Все оборудование для управления и регулирования печи помещаются в главном электрощите управления, который будет находиться вместе с компьютером в относительной близости от шахтной печи.

Система регулировки имеет возможность от сигнала термоэлементов в своде печи выполнять автоматическую регулировку температуры в зонах шахтной печи. Защита от превышения максимальной температуры в печи предусматривается при помощи независимого чувствительного элемента и предохранительного регулятора температуры.

Шахтная печь, PLC контроллер Программируемый логический контроллер (далее PLC) подключается к ПК, на котором инсталлирована специальная программа контроля (мониторинга), обеспечивающая визуализацию всего процесса и сохранение данных в специальных файлах. Подробное описание программы можно посмотреть здесь. Программа работает в среде Windows.








О нас * Партнёры * Контакты * Пресс релизы

Все права защищены © 2015 «Infomundus d.o.o.»