Файл: Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Б.

Активность углерода, а в a-Fe в зависимости от его содер­

жания

[% (по массе)].

 

 

 

1. Согласно данным работы [10],

 

 

 

5000

 

 

 

J g a c = - ^ r - - 3 , 5 2 + l g [ ° / o C ] .

 

(е)

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Правила эксплуатации

башенной печи при

работе

с водородом или с газовой смесью,

богатой

водородом

Технологические камеры

и движение

газов в них

Башенная печь имеет следующие четыре технологические камеры (рис. 87):

1. Камеру нагрева, где лента нагревается до температуры 800—850° С.

2.Камеру выдержки, где происходит обезуглероживание ленты при температуре 800—850° С.

3.Камеру регулируемого охлаждения, где лента замедленно охлаждается с 800—850 до 700—750° С.

4.Камеру ускоренного охлаждения, где лепта охлаждается с 700—750 до 150° С.

Вбашенных печах камеры нагрева и выдержки, а также камеры регулируемого охлаждения и ускоренного охлаждения соединены между собой переходными тамбурами.

Камеры нагрева п выдержки снабжены продувочными и техно­

логическими свечами.

 

 

 

 

 

При обезуглероживающем

отжиге газ подается следующим об­

разом; в камеры нагрева и ускоренного охлаждения

подается су­

хой

азотный

газ, содержащий

до 4% водорода,

характеризуемый

т. т. р. не выше —40° С (0,117

г/м3 ); в камеру выдержки

подается

увлажненный

водородный газ, в который входят

34% Н2 и 16%

Н 2 0,

ост. N2 .

 

 

 

следующим

Движение газа в башенной печи осуществляется

образом:

 

 

 

 

 

 

Водородный газ, подаваемый в камеру выдержки, омывает дви­

жущуюся ленту сверху вниз, перетекает по тамбуру

в камеру нагре­

ва, где удаляется вместе с продуктами обезуглероживания

через све­

чу камеры нагрева.

 

 

 

 

Азотный

газ, поступающий

в камеру нагрева, частично

удаляет­

ся через ее свечу; остальная часть идет на покрытие потерь камеры нагрева.

Азотный газ, подаваемый в камеру ускоренного охлаждения, ча­ стично попадает в камеру выдержки по тамбуру охлаждения, а от­ туда, смешиваясь с водородным газом, удаляется также через свечу камеры нагрева; остальная его часть идет на покрытие потерь ка­ меры ускоренного охлаждения.

Для обеспечения нормальных перетоков газа из камеры уско­ ренного охлаждения и частично из камеры нагрева в камеру выдерж­ ки необходимо, чтобы количество газа, поступающего в камеры на­ грева и ускоренного охлаждения, заведомо превышало потери газа

371


в этих камерах (см. гл. X I I I ) . Потери камеры выдержки должны быть сведены к минимуму уплотнением сальниковых набивок элект­ ровыводов, верхних и нижних люков, замены вышедших из строя снльфоиов новыми и т. д.

При меньшем расходе газа возникает недопустимый обратный переток из камеры выдержки в камеру ускоренного охлаждения и нагрева.

Ухудшение уплотнения печи, а также повышении в ней давления приводит к росту потерь в камерах.

Давление

з печи поддерживается автоматически изменением по­

ложения дросселя на свече камеры нагрева.

Газопроводы

(рис. 113)

Печь оборудована газопроводами: азотного газа, диссоцииро­ ванного аммиака, сухого водородного газа, увлажненного водород­ ного газа, продувочного газа, паропроводом, кондеисатопроводом, свечами камер печи.

Газопровод азотного газа (4% водорода и 96% азота) служит для подачи его в печь п состоит из следующих узлов:

. 1) общего расхода, в который входят свеча / с клапаном сброса азота, отсечной клапан, клапан регулятора давления с байпасом, измерительная диафрагма и задвижки:

2) подачи газа в камеру нагрева, в который входят измеритель­ ная диафрагма, клапан регулятора расхода с байпасом п задвижки.

Газ вводится

в камеру нагрева в четырех точках;

3) подача

газа в камеру выдержки с измерительной диафрагмой,

клапаном регулятора расхода, байпасом, задвижками и смесителем. Газ вводится в камеру выдержки сверху в семи точках;

4)продувки пароперегревателей с вентилями;

5)подачи газа в камеру ускоренного охлаждения с измерительнон диафрагмой, клапаном регулятора расхода с байпасом и за­ движками;

6)подачи газа в пароперегреватель, в который входит трубо­ провод азотного газа с отсечным клапаном. Трубопровод соединяет газопровод азотного газа и паропровод перед пароперегревателями.

Кроме того, предусмотрена возможность подачи азотного газа в камеру выдержки снизу через газопровод азотного газа камеры выдержки.

Газопровод

диссоциированного

аммиака (75% водорода и 25%

азота) служит

для подачи диссоциированного аммиака и получения

увлажненного

водорода газа (до 40% водорода) в камере выдержки

печи. Он содержит следующие узлы:

1)общего расхода диссоциированного аммиака, в который

входит

концевая

свеча II, свеча / / /

с

клапаном сброса

диссоцииро­

ванного

аммиака,

продувная свеча

IV,

свеча-воздушпик

V, отсечной

клапан, клапан регулятора давления, измерительная диафрагма об­ щего расхода диссоциированного аммиака.

На узле общего расхода расположены задвижки и вентили;

2)подачи диссоциированного аммиака в смеситель камеры

выдержки включает в себя газопровод с измерительной

диафраг­

мой, клапаном регулятора расхода (входящим в систему

автомати­

ческого регулирования соотношения азотный газ—диссоциирован­ ный аммиак), свечой VI и продувочной свечой VIII.

Узел подачи диссоциированного аммиака снабжен байпасиой

372



линией с измерительной диафрагмой, клапаном

регулятора расхода

и свечой VIII.

 

 

 

 

 

 

 

 

На узле подачи диссоциированного аммиака расположены за­

движки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Газопровод

сухого водородного

газа

(40% водорода и 60% азо­

та) служит для подачи сухого

водородного

газа

от

смесителей

к увлажнителю.

 

 

 

 

 

 

 

На нем расположена измерительная диафрагма для измерения

расхода сухого водородного газа.

 

 

 

 

 

 

Газопровод

увлаокненного

водородного

газа

служит

для подачи

увлажненного

водородного газа от увлажнителя в камеру выдержки

печи. Увлажненный водородный

газ вводится в камеру

выдержки в

семи точках.

 

 

 

 

 

 

 

 

Газопровод

продувочного

газа

(4%

водорода,

96%

азота) ис­

пользуют для подачи печи азотным газом из газгольдера в аварий­ ных случаях.

П р и м е ч а и п е. В газгольдере при давлении 165 ат содер­ жится 6500 м3 азотного газа, который применяют для аварийной продувки печи. По мере расходования газа газгольдер должен за­ полняться газом с газозащитиой станции.

На нем расположены отсечной клапан с байпасом, набор дрос­ селирующих шайб 6 шт. в общем блоке и по одной на каждой ка­ мере печи, снижающих давление до 80—150 мм рт. ст., а также на газопроводе перед смесителем. Кроме того, на продувочном газо­ проводе перед смесителем расположен отсечной клапан.

Запорная задвижка перед отсечным клапаном, имеет концевой выключатель, связанный со схемой безопасности. Ветви продувочно­ го газопровода для камер нагрева и ускоренного охлаждения вре­ заются непосредственно в газопроводы азотного газа перед входом в камеры.

Продувка камеры выдержки осуществляется снизу через дрос­ сельную шайбу и задвижку в трех точках.

Кроме того, предусмотрена продувка газопровода, начиная со

смесителя до печи. Продувка

осуществляется через

отсечной клапан

и дроссельную

шайбу.

 

 

Паропровод

(от цехового

коллектора) служит

для подачи пара

в увлажнитель с целью увлажнения атмосферы перед подачей в ка­ меру выдержки.

Перед пароперегревателями на паропроводе расположены уст­ ройство для отвода конденсата высокого давления, клапан регуля­ тора давления, клапан регулятора расхода и отсечной клапан с бай­ пасом.

После пароперегревателей на паропроводе установлены электри­ фицированная задвижка и измерительная диафрагма для измерения расхода пара, подаваемого на увлажнитель.

Конденсатопровод служит для отвода конденсата из установки внепечного увлажнения атмосферы в цеховую линию стока.

Конденсат отводится из установки в трех местах:

1) из цехового паропровода перед узлом общей подачи пара' на пароперегреватели в конденсатоотводчик высокого давления;

2) из коллекторов пара перед пароперегревателями и после них

вкаскадное отводящее устройство;

3)из трубопровода сухого газа перед увлажнителем и из кол­ лектора подачи атмосферы в камеру выдержки в отводящее устрой­ ство — гидрозатвор.

373


Рис. 113. Схема газопроводов,

К И П и автоматика

башенной печи:

 

 

/ — п а р о п е р е г р е в а т е л ь ;

2— конденсатоотводчнк;

3 — смеситель

диссоциированного

аммиака и азотного газа; 4 камера нагрева; 5 — к а м е р а

выдержки; 6— смеситель

сухого технологического

газа

с перегретым паром; 7 — к а м е

р а ускоренного

о х л а ж д е н и я ; стрелками внизу обозначены функциональные

связи

374

375

Свечи камер нагрева и выдержки служат для организованного отвода газа. Каждая свеча снабжена двумя поворотными водоохлаждаемымн дросселями с электрическим и пневматическим при­ водом.

Дроссели, снабженные электроприводом, должны быть всегда открыты. Электропитание на электропривод дросселя при работе на газе с повышенным содержанием водорода необходимо отклю­ чить. Дроссель с пневматическим приводом на камере нагрева явля­ ется регулирующим. Свеча камеры ускоренного охлаждения печи заглушена.

Установка

приготовления вне печи влажной смеси защитных

газов

и подачи

ее в камеру

выдержки

 

Установка для получения защитной атмосферы состоит из сме­

сителя газов, двух

пароперегревателей, увлажнителя (парогазового

смесителя) и системы газопроводов к печи.

 

Азотный газ после регулятора давления направляется по

обще­

му на всю печь коллектору с отводами к каждой камере. По

отводу

к камере выдержки, на котором предусмотрена измерительная диа­ фрагма и регулятор расхода (соотношение с диссоциированным ам­ миаком), азотный газ входит в смеситель тангенциально под углом 75° к оси последнего. По внутренней трубке в смеситель поступает диссоциированный аммиак. Из центральной трубы через отверстия, расположенные на ней в шахматном порядке, диссоциированный аммиак выходит с определенной скоростью в пространство между стенкой смесителя и центральной трубой, где и смешивается с 'азот­ ным газом. Затем эта смесь (сухой водородный газ) поднимается по трубопроводу вверх, проходит через главный патрубок, направ­ ленный вниз, а затем вверх и поступает в увлажнитель. Конструк­ ция увлажнителя аналогична конструкции смесителя н отличается тем, что тангенциально подводится не азотный газ, а сухой водород­

ный, а через отверстия — перегретый

пар. Увлажненный

водородный

газ поступает затем в коллектор, а

из

последнего — по

семи

пат­

рубкам подается в семь точек (по длине

камеры выдержки).

 

От нижней точки главного патрубка перед увлажнителем и от

коллектора увлажненного

водородного газа

перед камерон выдерж­

ки предусмотрены отводы конденсата в отводящее устройство.

 

Пар для увлажнения сухого водородного газа поступает из це­

хового паропровода

под

давлением

4—5

ат температурой

120—

150° С. Он содержит

много капельной

влаги, поэтому на паропроводе

перед клапаном регулятора давления установлено отводящее уст­ ройство для конденсата высокого давления. Затем по ходу пара по­ следовательно расположены клапан регулятора давления (снижение

давления до 1,2—1,3 ат), клапан

регулятора

расхода

(соотношение

сухой

водородный газ — пар) и

отсечной

клапан,

работающий в

схеме

безопасности.

 

 

 

Для перегрева пара служит два пароперегревателя: один рабо­ чий, другой — резервный. Пароперегреватель представляет собой полый цилиндр, футерованный изнутри огнеупорной керамикой и кир­ пичом. Внутри цилиндра помещен электронагреватель, смонтирован­ ный на шести фасонных керамических блоках из шамота.

Пар, проходя через узкую кольцевую щель длиной 1100 мм меж­ ду электронагревателем и внутренней стенкой пароперегревателя, нагревается до ~ 2 5 0 ° С и поступает в увлажнитель. Во время ра-

376