Проект термического отделения для обезуглероживающего и рекристаллизационного отжига изотропной электротехнической стали третьей группы легирования

Страница 9

На валу колеса-Т2=Т1*iр Н*м (32)

Т2=147,3*4=589,6 Н*м.

4.2 Механизация.

Механизация означает замену труда человека на операции термообработки машинами, которые работают циклично. Различают две стадии механизации: частичную и комплексную. При частичной-механизируются основные операции. При комплексной-основные, дополнительные, вспомогательные операции выполняются при помощи взаимосвязанной системы машин и оборудования. Комплексная механизация обеспечивает[9]:

-снижение трудоемкости производства в 2-3 раза;

-сокращение производственного цикла в 3-5 раз;

-снижение потребностей в рабочей силе в 5-10 раз;

-снижение производственных площадей на 30-50%.

4.3 Автоматизация.

Технический процесс характеризуется непрерывным ростом автоматизации производства. Значение автоматизации технологических процессов особенно высоко потому, что основной гарантией высокого качества термообработки является точное соблюдение режима воздействия на металл, так как при термообработке сложно контролировать результаты структурного и химического изменения металла.

Автоматизация обеспечивает:

-уменьшение численности рабочего персонала;

-повышения производительности труда за счет расширения зон обслуживания;

-более высокую экономичность агрегатов;

-облегчение условий труда обслуживающего персонала;

-повышение качества продукции.

В цехе средством управления технологическим процессом производства является автоматизированная система слежения и управления. Эта система состоит из двух частей:

1) система слежения и управления;

2) система управления производством.

На агрегате полностью автоматизированы процессы регулирования поддержания температуры, состава рабочей атмосферы, давления, расхода газа.[9]

1.Контрольно-измерительные приборы.

Для обеспечения управления и автоматического регулирования рабочих режимов печи предусмотрено электронная аппаратура и пневматические исполнительные приборы.

В зоне камеры нагрева печи температура измеряется термопарой, сигнал от которой в мВ преобразуется в мА и подается на вход ПИД-регулятора, который управляет теристором модулятором. В четвертой зоне печи регулирование температуры осуществляется пирометром в зависимости от температуры полосы с точностью до ± 10 °С.

Регистрация температуры электроприбором с точностью ± 0,3%.

Сигнализация перегрева камеры осуществляется четырьмя термопарами, сигнал от которых поступает к указывающему милливольтметру с контактом сигнализирующим превышение температуры (расположение термопар: на своде, на поду, на правой и левой стенках).

В каждой зоне камеры выдержки печей температура измеряется термопарой. Сигнал от термопары в мВ преобразуется мА и подается на вход ПИД-регулятора, который управляет теристором модулятором.

В электрических зонах, оборудованных пирометром, регулирование температуры осуществляется пирометром в зависимости от температуры полосы.

В каждой зоне камеры регулируемого охлаждения температура также измеряется термопарой, сигнал от которой после преобразования сразу же поступает на ПИД-регулятор, который управляет клапаном подачи охлажденного воздуха.

Регулирование температуры нагрева в камере регулируемого охлаждения осуществляется с помощью термопары, сигнал от которого подается на указывающий милливольтметр с двух позиционным регулированием, в котором управляет включением и отключением электронагревателя.

Температура полосы измеряется пирометром в конце каждого периода нагрева, выдержки и перед камерой струйного охлаждения. Температура полосы регистрируется на однопанельном приборе. Регулирование измерения температуры в печи осуществляется датчиком, электрический сигнал от которого и подается на вход ПИД-регулятора.

Регуляторы посредством исполнительного механизма управляют клапаном, установленным на выпускной трубе.

Предусмотрено также измерение давления во входных и выходных параметрах, при помощи индикатора давления с электрическим контактом. В выходной камере индикатор давления с электроконтактами, для световой и звуковой сигнализацией, и для управления электроклапановой подачи азота в случае уменьшения давления ниже допустимого уровня.

Во входной камере предусмотрен только световой и звуковой аварийный сигнал. Давление в печи измеряется в шести точках.

2. Система безопасности электрических зон.

Происходит отключение электропитания в следующих случаях:

1) при перегреве зон камер нагрева и выдержки;

2) при понижении давления воды в трубопроводах подачи на печь;

3) при понижении давления осушенного воздуха для пневматических сервомоторов.

В случае перегрева зон камер нагрева и выдержки электропитание отключается. Все вышеуказанные превышения сопровождаются световой и звуковой сигнализацией.

Печи автоматически продуваются газгольдерным азотом в случае:

1) понижения давления осушенного воздуха;

2) понижения давления в газопроводе N2H2;

3) понижения температуры в печи ниже 760 °С;

4) понижения давления в печи;

5) исчезновения напряжения;

6) достижения в атмосфере цеха концентрации H2 20% от нижнего предела врываемости;

Предусмотрена световая и звуковая сигнализация предварительного понижения давления в печи, а также блокировка запрещающая подачу газовой смеси в печь при давлении азота в газгольдере ниже допустимой величины и при достижении в атмосфере цеха концентрации H2 10% от нижнего предела взрываемости.

Измерение расхода N2H2 в каждом увлажнителе печи осуществляется расходомером.

Состав атмосферы в печи контролируется газовым анализатором на CO, CO2, H2, O2 и влагомером H2O в шести точках:

1) одна в камере нагрева 1;

2) три в камере выдержки 1;

3) одна в электронагревателе 2;

4) одна в камере выдержки 2.

Предусмотрено переключение вручную точек отбора проб на одну из шести точек.

В камере нагрева 2 и в камере выдержки 2, и в камере регулируемого охлаждения состав атмосферы регулируется влагомером для H2O анализатором для H2. Величина контролируемых параметров состава атмосферы регистрируется на самопишущих приборах, предусмотрен выход на всех газоанализаторах и влагомеров на УВМ.

2.6 Технико-экономическое обоснование выбранной технологии.

ПРОЦЕСС ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАЮЩЕГО ОТЖИГА И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ.

1. ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЕ.

Полоса заправляется в печь для обезуглероживающего отжига при помощи заправочной штанги. Через роликовый затвор полоса проходит в входной водоохлаждаемый тамбур,и далее в первую камеру нагрева. С помощью литых электронагревателей, расположенных на поду, своде и боковых стенах камеры, полоса нагревается до температуры 800 °С.

Степень обезуглероживания находится следующим образом: отношение содержания углерода на входе к содержанию его из печи. Обезуглероживание будет равно 10 для содержания углерода 0,03%, но во всех случаях будет обеспечено содержание углерода в полосе на выходе из печи не более 0,003%.

Обезуглероживание полосы осуществляется в азотоводородном газе, содержащем 50 - 75% водорода. Азотоводородный газ, подаваемый в первые камеры нагрева и выдержки, предварительно увлажняется в пяти увлажнителях. Увлажнитель состоит из терлоизоляционного резервуара с водой, оборудованного электронагревателем.

Увлажненный газ вводят в камеры нагрева и выдержки по всей ширине печи, с помощью перфорированных труб, которые установлены под полосой по всей длине этих камер с шагом примерно 16 м.[5]

Трубопроводы, расположенные между увлажнителями и печью, подогреваются с помощью электроспиралей и с наружи теплоизолированы.

2. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ.

После обезуглероживания полоса из первой камеры выдержки, через разделительный тамбур, переходит во вторую камеру нагрева. Здесь с помощью литых электронагревателей, установленных на поде и своде камеры, полоса нагревается до температуры 1050 °С, вторая камера представляет одну зону регулирования. В этой зоне температура нагрева полосы регулируется по сигналу от оптического пирометра. Нагретая полоса поступает в камеру выдержки и выдерживается при этой температуре в течение заданного времени.