Дипломная работа: Проект термического отделения высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Годовая программа 150 тысяч тонн

Электропечь сопротивления СГН – 16.25 – 3/12 – И1 отличается высокой производительностью и дает возможность производить термообработку в вакууме, водороде и циклическую обработку в вакууме и водороде. Поэтому данная конструкция печи нашла преимущественное применение, для высокотемпературного отжига рулонов анизотропной электротехнической стали.

Электропечь СГН – 16.25 – 3/12 – И1 рассчитана на единовременную загрузку шести рулонов, расположенных в три стопы по два этажа в каждой. Каждая стопа покрывается цилиндрическим муфелем.

Каждый стенд с колпаком оборудуются своими системами водоохлаждения, газовой, контактными соединениями, трубопроводами для подсоединения к вакуумной системе. Термообрабатывемые рулоны устанавливаются в два ряда на специальные подставки, которые опираются на футеровочный стенд термообработка садки может производиться в водороде или в среде азотоводородного газа.

Работа электропечи осуществляется в следующем порядке:

На жаропрочную подставку устанавливают плоское кольцо из углеродистой стали толщиной не менее 40 мм. Перед установкой на стенд производят кантовку на 180° вокруг горизонтальной оси колец.

Зазор между поверхностью кольца и торцом рулона должен быть не более 5 мм.

На кольцо насыпают равномерный слой отожженного молотого талька толщиной 1,0 мм. На слой талька укладывают четыре полукольца, изготовленные из трансформаторной стали толщиной 0,27 – 0,50 мм, прошедшей высокотемпературный отжиг. Полукольца должны закрывать всю опорную поверхность. Стыки нижней и верхней поры полуколец должны располагаться друг к другу под углом 90°.

Упаковку рулонов на стенды печи СГН – 16.25 производят в два яруса. Рулоны на стенде должны размещаться вертикально с допустимым отклонением не более 2°.

После установки на стенд рулонов на их верхние торцы с перекрытием не менее 100 мм укладывают три полукольца, изготовленные из трансформаторной стали толщиной 0,35 – 0,50 мм, прошедшей высокотемпературный отжиг.

После установки колпака под давлением воды проверяют все водоохлаждаемые полости. При отсутствии воды на сливных шлангах водоохлаждаемые полости продувают сжатым воздухом.

Газовый режим отжига:

· Перед пуском и при нагреве до (40025) °С печь продувают азотным защитным газом с содержанием водорода 4,5 – 5,0 %. При переходе на водород в течении одного часа допускается снижение расхода водорода до 5 м3/ч.

· Отжиг производят в атмосфере водорода с расходом, м3/ч: - при нагреве от (40025) °С до (100025) °С – 60; - при нагреве от (100025) °С до (115025) °С – 40; - при выдержке (115025) °С – 40.

В период нагрева до (80025) °С при сливе влаги через гидрозатвор допускается снижение расхода водорода до 25 м3/ч. Факел водородной свечи при пониженном расходе водорода должен гореть. Давление водорода в печи должно быть не менее 20 мм вод. ст. В период последующего охлаждения выхлоп газа на технологической свече перекрывают и расход газа осуществляется через контрольную свечу, факел которой должен гореть, расход водорода при охлаждении 5 – 15 м3/ч.

· Газовый режим на стендах регулируемых через ПК. Газовый режим отжига задается на персональном компьютере и в течении всего отжига поддерживается автоматически. В период нагрева до (110025) °С используется азотно - водородная атмосфера. Для стали толщиной 0,35 содержание водорода при нагреве до 1100 °С составляет 100%. При нагреве с (1100 25) °С до (115025) °С производится уменьшение суммарного расхода атмосферы до 20 – 30 м3/ч. Охлаждение производится в атмосфере водорода, при этом выход водорода осуществляется через дополнительную свечу, факел должен гореть. Давление атмосферы в печи при отжиге не менее 10 мм вод .ст. (100 Па), задается автоматически – прикрытием выходной заслонки или вручную – прикрытием основной свечи.

·  За четыре часа до распаковки печь продувают азотным защитным газом. Перед снятием колпака производят отключение азотного защитного газа.

Температурный режим отжига:

Режим отжига для металла толщиной 0,30 мм; 0,35 мм; 0,50 мм:

1.  - нагрев с произвольной скоростью до (40025) °С;

2.  - нагрев со средней скоростью 25 °С за 1 ч от (40025) °С до (60025) °С;

3.  - выдержка при (60025) °С – 10 ч;

4.  - нагрев со средней скоростью 25 °С за 1 ч от (60025) °С до (85025) °С;

5.  - нагрев со средней скоростью 25 °С за 2 ч от (85025) °С до (100025) °С;

6.  - нагрев с максимальной скоростью от (100025) °С до (115025) °С; - выдержка при температуре (115025) °С – 30 ч;

7.  - охлаждение под колпаком с произвольной скоростью до температуры (22025) °С по отстающей зоне для металла толщиной 0,30 мм и (15025) °С для металла толщиной 0,35 и 0,50 мм.

Контроль температурно-газового режима отжига осуществляют каждые 2 часа.

Время охлаждения рулонов после распаковки печи не менее 36 ч.

Электропечи объединены в блок, состоящий из четырех стендов и трех колпаков. Этот блок печей питается от одного трансформатора, обслуживается одним вакуум – насосом и снабжен одним щитком контроля газов.

Электропечь СГН – 16.25 – 3/12 – И1 (один стенд и один колпак) состоит из следующих основных узлов:

Нагревательный колпак: состоит из каркаса, футеровки и нагревателей.

Каркас колпака. Каркас колпака выполнен из листового и сортового проката. Нижняя часть каркаса заканчивается "ножом", посредством которого колпак опирается на резиновое уплотнение стенда. К крышке кожуха приварена проушина, предназначенная для транспортирования нагревательного колпака с помощью электромостового крана.

Футеровка колпака. Выполнена из корунда легковесного марки Кл - 1,3, кирпичей Кл - 3, Кл - 4, Кл - 6, Кл - 7. уплотнения электровыводов, свода колпака и рубашек термопар производится муллитокремнеземнистым .рулонным материалом.

Нагреватели. Нагреватели колпака и стенда выполнены из сплава высокого омического сопротивления марки Х23Ю5Т диаметром 10 мм, на стены колпака навешиваются с помощью штырей. Колпак имеет две электрические зоны (I и II) по 250+25 кВт схема соединения "треугольник".

Каркас стенда сварной, выполнен из листового и сортового проката. По периметру каркаса стенда располагается водоохлаждаемый желоб в который укладывается резиновая прокладка из вакуумной резины для герметичного уплотнения разъема между колпаком и стендом.

Футеровка стенда выполнена из легковесного корунда марки Кл - 1,3 и имеет три опоры из жаропрочного материала для установки на них подставок под термообрабатываемые рулоны.

Стенд имеет одну зону мощностью 150+15 кВт схема соединения "звезда", напряжение питания 380 В, 50 Гц.

Вакуумная система состоит из вакуумных насосов, вакуумных вентилей, трубопроводов. Включение вакуумной системы осуществляется с помощью кнопочных постов, расположенных возле насосов. Контроль за величиной созданного вакуума в печи и проверка натекания осуществляется по показаниям вакуумметров или моновакууметров.

Система газовая включает в себя панель подвода "лиру" и систему отвода газа. На панели размещены вентили, датчики и исполнительные механизмы регуляторов давления и расхода газа.

Управление газовой системы включает регулирование в подколпаковом пространстве электропечь расхода и давления водорода и азота. Управление может осуществляться от управительного вычислительного комплекса (УВК) в дистанционном и автоматическом режимах. При работе от УВК в качестве защитных атмосфер при отжиге рулонов может использоваться азотно-водородная смесь с регулируемым содержанием азота и водорода.

В дистанционном и автоматическом режимах работы в качестве защитной атмосферы при отжиге рулонов используют водород. Азотный газ подается только при падении давления водорода в печи и при ее продувке.

Контроль расхода водорода и азота осуществляется с помощью измерительных преобразователей, подсоединенных с помощью импульсных трубок к сужающим устройствам, расположенных на трубопроводах водорода и азота соответственно.

Система водоохлаждения состоит из системы трубопроводов, вентилей и резиновых рукавов. Контроль наличия охлаждающей воды на стенде и колпаке осуществляется визуально термистом или старшим термистом проката. Охлаждаются разъемы взрывоопасных клапанов, "нож" колпака, паз под вакуумной резиной на стенде.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31