Download miễn phí Tìm hiểu về lò nung liên tục và máy cán thép
Nhiệt độ của khói vào ống khói trước khi vào bộ trao đổi nhiệt là khoảng 700oC. Gió lạnh từ quạt gió chính sau khi được lọc bụi thì được cho qua bộ trao đổi nhiệt, được cho qua 50 ống thép rồi lại qua 50 ống thép khác để vào đường dẫn gió nóng. Mục đích cho gió lạnh qua các ống thép là để nó lấy nhiệt lượng của khói nhanh hơn và nhiều hơn. Khói từ lò ra được đưa vào bộ trao đổi nhiệt, tại đây khói đi luồn qua các khe của ống thép và truyền nhiệt cho thép, sau đó ra khỏi bộ trao đổi nhiệt và đi ra ống khói. Trước và sau bộ trao đổi nhiệt người ta lắp sensor đo nhiệt độ loại Themocouple K với dải đo nhiệt độ từ -100 600oC. Nhiệt độ đo được đưa về phòng điều khiển để phục vụ việc điều khiển. Nếu nhiệt độ của gió nóng quá cao khoảng 400oC thì người ta mở quạt gió phụ vào bộ trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ xuống.
Quạt gió hút gió , theo ống dẫn qua bộ thiết bị trao đổi nhiệt (để tận dụng nhiệt độ của khói ) được chia làm 3 nhánh tới vùng đều nhiệt ,vùng I ,vùng II cung cấp cho các mỏ đốt.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
kiện làm việc bình thường của lò.
Tốc độ nung thực tế nhỏ hơn tốc độ nung có thể bởi vì nó phụ thuộc vào nhịp làm việc của máy gia công cũng như những báo động về kĩ thuật trong dây truyền sản xuất.
Thời gian nung kim loại được chia ra làm thời gian nung kim loại đơn vị và tổng thời gian nung. Thời gian nung đơn vị là thời gian đạt nhiệt độ nung một đơn vị chiều dài phôi ( phút/cm ). Tổng thời gian nung là toàn bộ thời gian nung vật kể từ khi bắt đầu nung đến khi vật được đưa ra lò.
Vật nung chất lượng là vật nung đạt nhiệt độ yêu cầu nung đều, không có khuyết tật như rạn, nứt, nung quá nhiệt, nung cháy...
Chế độ nung kim loại là quy trình nung trong đó quy định rằng nhiệt độ ra lò của vật nung, số giai đoạn ( vùng nung ), nhiệt độ và thời gian nung( tốc độ nung) trong từng giai đoạn, thời gian giữ nhiệt, tổng thời gian nung, chế độ lò và nhiệt độ lò đều phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ và tính chất nhiệt lí của kim loại. Trước khi nung thường vật có sẵn một nội ứng lực do các khâu gia công trước đó để lại. Nếu như tốc độ nung quá lớn thì sự chênh lệch về nhiệt độ giữa các phần của vật nung vượt quá giới hạn tạo nên sự giãn nở không đồng đều giữa các phần đó gây nên ứng lực mới. Hiệ tượng xuất hiện ứng lực bên trong vật liên quan tới nhiệt độ nung gọi là ứng suất nhiệt. Nó có thể gây ra cho vật nung những khuyết tật cho vật nung như rạn, nứt, thậm chí phá vỡ vật nung.
Phần lớn các mác thép ứng suất nhiệt thường xảy ra trong khoảng nhiệt độ 20đ500o C. Trên nhiệt độ này thì kim loại có độ dẻo lớn nên ứng suất nhiệt không gây nguy hiểm đáng kể. Để tránh hiện tượng ứng suất nhiệt cần chọn tốc độ nung hợp lý đối với từng mác thép. Trong thực tế người ta xác định tốc độ nung hợp lý bằng cách chọn thời gian nung nhỏ nhất quy định với từng mác thepdựa vào thời gian nung nhỏ nhất đối với một đơn vị chiều dày ( phút/cm ).
Thời gian nung nhỏ nhất này phải lớn hơn thời gian nung nhỏ nhất quy định đối với loại mác thép đó. Thời gian nung thực tế nhỏ nhất được xác định theo công thức :
tthực tế ³ ZC.S ( phút )
Trong đó :
S: Chiều dày của phôi. ZC : thời gian nung nhỏ nhất quy định cho 1 mm chiều dày vật nung ( phút/mm).
Căn cứ vào tính chất vật lý của kim loại người ta chia vật nung làm vật mỏng và vật dày. Cách chia này được xác định dựa vào tiêu chuẩn Bio.
BIO =
Trong đó :
a : Hệ số truyền nhiệt tổng hợp ( w/m2 oC )
l : Hệ số dẫn nhiệt của kim loại ( w/m oC )
Sr : Chiều dày thấm nhiệt của vật nung ( m )
Nếu Bio Ê 0,25 gọi là vật mỏng
Nếu Bio ³ 0,5 thì là vật dày
Còn 0,25 < Bio < 0,5 thì gọi là vật trung gian.
Nhiệt độ ban đầu trong lò nung rất quan trọng, nếu chọn nhiệt độ thấp quá thì sẽ làm giảm sản lượng của lò, còn nếu nhiệt độ cao quá thì sẽ gây ra hiện tượng ứng suất nhiệt trong vật nung. Bởi vậy nếu là thép có hợp kim cao hay kích thước của vật nung lớn thì nhiệt độ trong lò ban đầu phải thấp.
Đối với phôi có chiều dày S > 0,1 m thì được nung trong lò nung liên tục gồm 3 vùng, vùng sấy ( Preheating Zone ), vùng nung ( Heating Zone), và cuối cùng là vùng đồng nhiệt ( Soaking Zone ).
Nhiên liệu dùng để đốt có thể dùng dầu nặng hay khí mà ta dùng mỏ phun áp thấp hay mỏ phun áp cao. Tuỳ theo yêu cầu về nhiệt độ gia công vật liệu trong lò, kích thước hình học của buồng gia công vật liệu, điều kiện thực tế dể ta chọn laọi nhiên liệu, loại mỏ phun, mỏ đốt.
Trong lò nung kim loại cần bố trí các mỏ đốt sao cho nhiệt cung cấp cho vật nung để lò có năng suất cao và vật nung đạt chất lượng tốt.
Thiết lập giản đồ nung 3 giai đoạn.
Trong giản đồ này giai đoạn đồng nhiệt nhằm làm cho vật nung trước khi ra lò có nhiệt độ chênh lệch nhiệt độ giữa tâm vật và mặt vật nằm trong giới hạn cho phép. Nung theo giản đồ này có lợi ở chỗ sau giai doạn ứng suất nhiệt đến giản độ nung có thể tăng tốc độ nung bằng cách chọn nhiệt độ lò lớn rút ngắn thời gian nung.
T0 m : Nhiệt độ mặt vật ban đầu
T0k: Nhiệt độ lò khi vào phôi
T1k , T2k , T3k, : Nhiệt độ đầu cuối giai đoạn nung ( vùng nung ) và nhiệt độ cuối giai đoạn đồng nhiệt.
T1m ,T1t ,T2m ,T2t ,T 3m ,T3t : Nhiệt độ mặt và tâm vật ở đầu và cuối giai doạn nung II và đồng nhiệt.
5000C : Là nhiệt độ tâm vật cuối vùng ứng suất nhiệt .
DTc là độ chênh lệch nhiệt độ giữa tâm vật và mặt vật khi ra lò DTc< [DTc].
B. lò nung liên tục trong công ty hps.
Như ta đã biết lò nung là một khâu rất quan trọng trong sản xuất luyện kim ( xưởng cán ). Chính vì vậy ta sẽ nghiên cứu về các đặc tính kỹ thuật cũng như cách vận hành lò nung, cũng như các hệ thống điều khiển.
Công ty cổ phần thép HPS đã hoạt động hơn 2 năm chuyên sản xuất thép cây phục vụ cho nhu cầu về thép xây dựng trên thị trường. Với dây chuyền công nghệ của Nhật Bản từ những năm 90 so với thời điểm hiện tại mặc dù công nghệ không phải là cũ nhưng dây chuyền thiết bị cũng không phải là hiện đại nhất trong thời điểm hiện nay. Trước đây đã có thời điểm công ty sản xuất theo cách bán tự động nhưng do có nhiều khó khăn, thường xuyên gặp sự cố trong quá trình sản xuất nên công ty hiện tại đang hoạt động ở chế độ bằng tay, tất cả các công đoạn từ nạp phôi, điều chỉnh lưu lượng dầu, gió, ra phôi đều có người vận hành tại các phòng điều khiển thông qua việc quan sát bằng mắt thường. Mặc dù công ty đã lắp đặt nhiều các thiết bị phục vụ cho việc điều khiển như các sensor đo nhiệt độ, áp suất, ánh sáng, các biến dẫn lưu lượng, van điều chỉnh tự động, cầu dao rơle áp lực... và các bộ điều khiển PLC cùng với các phần mềm phục vụ cho việc điều khiển khác, nhưng nhìn chung vẫn chưa thể hoạt động được ở chế độ tự động hoàn toàn. Tại những vị trí thích hợp cho việc quan sát hoạt động của lò: nạp phôi, ra phôi, máy cán công suất lớn, máy cắt đều đặt những phòng điều khiển để phục vụ cho việc vận hành.
Ngoài ra còn có khu vực gia công phôi, hệ thống nước làm mát, trạm điện được bố trí hợp lý. Ta có thể thấy rõ qua sơ đồ tổng thể mặt bằng của công ty HPS :
I.chức năng kỹ thuật của lò :
Kiểu lò nung trong công ty HPS là liên tục kiểu đẩy.
Phương pháp nạp và ra phôi :Vào đầu ra cạnh phôi xếp một hàng .
Kích thước phôi :120 x 120 x3000mm.
Chất lượng phôi thép các bon hợp kim thấp .
Nhiệt độ phôi ra lò : 1150- 12500C.
Công suất tối đa : 45 Tấn/ h
Kích thước bao : 29,1 x 4,94 x 3,132 (m)
Kích thước có hiệu dài x rộng x cao ( 26,063x3,60x2,28 )
Các đường phôi gồm ba đường trượt xếp một hàng phôi.
II.Các mỏ đốt của lò:
Lò dùng 12 mỏ đốt , kiểu áp lực cao hỗn hợp bên trong dùng khí nén để hóa mù dầu FO đã được gia nhiệt độ ~ 1000C cộng gió nóng.
Vùng đều nhiệt dùng 4 mỏ đốt FRC-20Q.Tổng công suất 480 lít/h.
Vùng nung I dùng 3 mỏ đốt FRC-50Q và một mỏ đốt FRC-20Q.Tổng công suất 1020 lít/h.
Vùng nung II dùng 3 mỏ đốt FRC-50q và một mỏ đốt FRC-20Q.Tổng công suất 1020 lít/h.
Với từng mỏ đốt yêu cầu có sự tương quan hợp lý giữa dầu, khí nén và gió.
áp lực dầu trước mỏ đốt 0,5-1 atm (hay 0,5-1KG/cm2).
Nhiệt độ gió nóng 350 - 4000C.
V...
Tốc độ nung thực tế nhỏ hơn tốc độ nung có thể bởi vì nó phụ thuộc vào nhịp làm việc của máy gia công cũng như những báo động về kĩ thuật trong dây truyền sản xuất.
Thời gian nung kim loại được chia ra làm thời gian nung kim loại đơn vị và tổng thời gian nung. Thời gian nung đơn vị là thời gian đạt nhiệt độ nung một đơn vị chiều dài phôi ( phút/cm ). Tổng thời gian nung là toàn bộ thời gian nung vật kể từ khi bắt đầu nung đến khi vật được đưa ra lò.
Vật nung chất lượng là vật nung đạt nhiệt độ yêu cầu nung đều, không có khuyết tật như rạn, nứt, nung quá nhiệt, nung cháy...
Chế độ nung kim loại là quy trình nung trong đó quy định rằng nhiệt độ ra lò của vật nung, số giai đoạn ( vùng nung ), nhiệt độ và thời gian nung( tốc độ nung) trong từng giai đoạn, thời gian giữ nhiệt, tổng thời gian nung, chế độ lò và nhiệt độ lò đều phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ và tính chất nhiệt lí của kim loại. Trước khi nung thường vật có sẵn một nội ứng lực do các khâu gia công trước đó để lại. Nếu như tốc độ nung quá lớn thì sự chênh lệch về nhiệt độ giữa các phần của vật nung vượt quá giới hạn tạo nên sự giãn nở không đồng đều giữa các phần đó gây nên ứng lực mới. Hiệ tượng xuất hiện ứng lực bên trong vật liên quan tới nhiệt độ nung gọi là ứng suất nhiệt. Nó có thể gây ra cho vật nung những khuyết tật cho vật nung như rạn, nứt, thậm chí phá vỡ vật nung.
Phần lớn các mác thép ứng suất nhiệt thường xảy ra trong khoảng nhiệt độ 20đ500o C. Trên nhiệt độ này thì kim loại có độ dẻo lớn nên ứng suất nhiệt không gây nguy hiểm đáng kể. Để tránh hiện tượng ứng suất nhiệt cần chọn tốc độ nung hợp lý đối với từng mác thép. Trong thực tế người ta xác định tốc độ nung hợp lý bằng cách chọn thời gian nung nhỏ nhất quy định với từng mác thepdựa vào thời gian nung nhỏ nhất đối với một đơn vị chiều dày ( phút/cm ).
Thời gian nung nhỏ nhất này phải lớn hơn thời gian nung nhỏ nhất quy định đối với loại mác thép đó. Thời gian nung thực tế nhỏ nhất được xác định theo công thức :
tthực tế ³ ZC.S ( phút )
Trong đó :
S: Chiều dày của phôi. ZC : thời gian nung nhỏ nhất quy định cho 1 mm chiều dày vật nung ( phút/mm).
Căn cứ vào tính chất vật lý của kim loại người ta chia vật nung làm vật mỏng và vật dày. Cách chia này được xác định dựa vào tiêu chuẩn Bio.
BIO =
Trong đó :
a : Hệ số truyền nhiệt tổng hợp ( w/m2 oC )
l : Hệ số dẫn nhiệt của kim loại ( w/m oC )
Sr : Chiều dày thấm nhiệt của vật nung ( m )
Nếu Bio Ê 0,25 gọi là vật mỏng
Nếu Bio ³ 0,5 thì là vật dày
Còn 0,25 < Bio < 0,5 thì gọi là vật trung gian.
Nhiệt độ ban đầu trong lò nung rất quan trọng, nếu chọn nhiệt độ thấp quá thì sẽ làm giảm sản lượng của lò, còn nếu nhiệt độ cao quá thì sẽ gây ra hiện tượng ứng suất nhiệt trong vật nung. Bởi vậy nếu là thép có hợp kim cao hay kích thước của vật nung lớn thì nhiệt độ trong lò ban đầu phải thấp.
Đối với phôi có chiều dày S > 0,1 m thì được nung trong lò nung liên tục gồm 3 vùng, vùng sấy ( Preheating Zone ), vùng nung ( Heating Zone), và cuối cùng là vùng đồng nhiệt ( Soaking Zone ).
Nhiên liệu dùng để đốt có thể dùng dầu nặng hay khí mà ta dùng mỏ phun áp thấp hay mỏ phun áp cao. Tuỳ theo yêu cầu về nhiệt độ gia công vật liệu trong lò, kích thước hình học của buồng gia công vật liệu, điều kiện thực tế dể ta chọn laọi nhiên liệu, loại mỏ phun, mỏ đốt.
Trong lò nung kim loại cần bố trí các mỏ đốt sao cho nhiệt cung cấp cho vật nung để lò có năng suất cao và vật nung đạt chất lượng tốt.
Thiết lập giản đồ nung 3 giai đoạn.
Trong giản đồ này giai đoạn đồng nhiệt nhằm làm cho vật nung trước khi ra lò có nhiệt độ chênh lệch nhiệt độ giữa tâm vật và mặt vật nằm trong giới hạn cho phép. Nung theo giản đồ này có lợi ở chỗ sau giai doạn ứng suất nhiệt đến giản độ nung có thể tăng tốc độ nung bằng cách chọn nhiệt độ lò lớn rút ngắn thời gian nung.
T0 m : Nhiệt độ mặt vật ban đầu
T0k: Nhiệt độ lò khi vào phôi
T1k , T2k , T3k, : Nhiệt độ đầu cuối giai đoạn nung ( vùng nung ) và nhiệt độ cuối giai đoạn đồng nhiệt.
T1m ,T1t ,T2m ,T2t ,T 3m ,T3t : Nhiệt độ mặt và tâm vật ở đầu và cuối giai doạn nung II và đồng nhiệt.
5000C : Là nhiệt độ tâm vật cuối vùng ứng suất nhiệt .
DTc là độ chênh lệch nhiệt độ giữa tâm vật và mặt vật khi ra lò DTc< [DTc].
B. lò nung liên tục trong công ty hps.
Như ta đã biết lò nung là một khâu rất quan trọng trong sản xuất luyện kim ( xưởng cán ). Chính vì vậy ta sẽ nghiên cứu về các đặc tính kỹ thuật cũng như cách vận hành lò nung, cũng như các hệ thống điều khiển.
Công ty cổ phần thép HPS đã hoạt động hơn 2 năm chuyên sản xuất thép cây phục vụ cho nhu cầu về thép xây dựng trên thị trường. Với dây chuyền công nghệ của Nhật Bản từ những năm 90 so với thời điểm hiện tại mặc dù công nghệ không phải là cũ nhưng dây chuyền thiết bị cũng không phải là hiện đại nhất trong thời điểm hiện nay. Trước đây đã có thời điểm công ty sản xuất theo cách bán tự động nhưng do có nhiều khó khăn, thường xuyên gặp sự cố trong quá trình sản xuất nên công ty hiện tại đang hoạt động ở chế độ bằng tay, tất cả các công đoạn từ nạp phôi, điều chỉnh lưu lượng dầu, gió, ra phôi đều có người vận hành tại các phòng điều khiển thông qua việc quan sát bằng mắt thường. Mặc dù công ty đã lắp đặt nhiều các thiết bị phục vụ cho việc điều khiển như các sensor đo nhiệt độ, áp suất, ánh sáng, các biến dẫn lưu lượng, van điều chỉnh tự động, cầu dao rơle áp lực... và các bộ điều khiển PLC cùng với các phần mềm phục vụ cho việc điều khiển khác, nhưng nhìn chung vẫn chưa thể hoạt động được ở chế độ tự động hoàn toàn. Tại những vị trí thích hợp cho việc quan sát hoạt động của lò: nạp phôi, ra phôi, máy cán công suất lớn, máy cắt đều đặt những phòng điều khiển để phục vụ cho việc vận hành.
Ngoài ra còn có khu vực gia công phôi, hệ thống nước làm mát, trạm điện được bố trí hợp lý. Ta có thể thấy rõ qua sơ đồ tổng thể mặt bằng của công ty HPS :
I.chức năng kỹ thuật của lò :
Kiểu lò nung trong công ty HPS là liên tục kiểu đẩy.
Phương pháp nạp và ra phôi :Vào đầu ra cạnh phôi xếp một hàng .
Kích thước phôi :120 x 120 x3000mm.
Chất lượng phôi thép các bon hợp kim thấp .
Nhiệt độ phôi ra lò : 1150- 12500C.
Công suất tối đa : 45 Tấn/ h
Kích thước bao : 29,1 x 4,94 x 3,132 (m)
Kích thước có hiệu dài x rộng x cao ( 26,063x3,60x2,28 )
Các đường phôi gồm ba đường trượt xếp một hàng phôi.
II.Các mỏ đốt của lò:
Lò dùng 12 mỏ đốt , kiểu áp lực cao hỗn hợp bên trong dùng khí nén để hóa mù dầu FO đã được gia nhiệt độ ~ 1000C cộng gió nóng.
Vùng đều nhiệt dùng 4 mỏ đốt FRC-20Q.Tổng công suất 480 lít/h.
Vùng nung I dùng 3 mỏ đốt FRC-50Q và một mỏ đốt FRC-20Q.Tổng công suất 1020 lít/h.
Vùng nung II dùng 3 mỏ đốt FRC-50q và một mỏ đốt FRC-20Q.Tổng công suất 1020 lít/h.
Với từng mỏ đốt yêu cầu có sự tương quan hợp lý giữa dầu, khí nén và gió.
áp lực dầu trước mỏ đốt 0,5-1 atm (hay 0,5-1KG/cm2).
Nhiệt độ gió nóng 350 - 4000C.
V...