2.Литературный обзор

2.1.Повышение производитель-ности кольцевых печей колесо-прокатного производства

М.П. Мирошнеченко, А.С. Беленко, В.В. Булычев и В.В. Требугов Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. К. Либкнехта и Институт чёрной металлургии

В колесопрокатном цехе трубопрокатного завода им. К. Либкнехта предусмотрена последовательная схема нагрева колесных заготовок в двух кольцевых печах диам. 30 м [1]. Металл нагревают в печи 1 до и догревают до температуры прокатки в печи 2. Реализация температурного режима по зонам I-V печи 2 обеспечивает нагрев всего сортамента заготовок до необходимого температуры с перепадом по сечению за 3-3,5 ч (Рисунок 1). Производительность участка составляет 80-100 заготовок в час. Максималная часовая производительность колесопрокатной линии достигает 125 колёс, поэтому в периоды длительной интенсивной работы стана (более 1,5-2 ч) температурный перепад по сечению выдаваемой из печи 2 заготовки составляет .

Зоны печи

Рис.1. графики температурного режима нагрева заготовок в кольцевой печи 2: сплошная линия — при четырёхрядном посаде заготовок, штриховая — при пятирядном, цифры у кривых — номера термопар

Сокращение времени нагрева металла до 2,3-2,7 ч компенсируется интенсификацией теплообмена путём повышения температуры в зонах на для обеспечения заданного температурного перепада. При этом образуется трудноотделяемая окалина, которая вызывает необходимость дополнительной обточки колёс. Кроме этого, это сопряжено с увеличением расхода топлива.

Для исключения влияния указанных факторов на работу системы печи — стан и для повышения производительности кольцевых печей внедрена пятирядная схема посадки заготовок. Поскольку существует график изменения температуры металла при четырёхрядном посаде и длительности нагрева 3-3,5 ч обеспечивает необходимый нагрев заготовок то, то, учитывая неизменность теплофизических свойств нагреваемого металла, задача поиска распределения температур по длине печи сводилась к обеспечению постоянства температуры поверхности заготовок в сечении печи i(T .) при четырех-(/=4) и пятирядном (/==5) посаде. Достаточным условием этого является равенство удельных тепловых потоков по зонам печи для различных схем заготовок.

Таблица 1

Параметры теплового режима

Параметры	Зоны печи
	1	п	ш	IV	V
Коэ-т расхода воздуха в проду-ктах сгорания : Печь 2………. Печь 1………. Температура печи	1,05 2,54 1290 *	1,12 3,85 1290	1,6 3,60 1280	1,55 3,48 1245	1,24 1,75 1185
2……………	1290 710	1290 710	1280 725	1255 725	1205 825
1…………… Температура металла : Печь 2………. Печь 1……….	710 1260 650	710 1230 650	725 1200 630	725 1150 600	825 1020 520

В таблице приведены результаты расчётов температурного режима нагрева заготовок при четырёх- и пятирядном посаде, выполненные по методике [2]. В качестве расчётных значений приняты: степень черноты металла ; средний диаметр заготовки для заданного сортамента D=0,545 м, высота H=0,29 м; продольный шаг укладки при среднем диаметре печи , ширине подины 4,23 м, высоте рабочего пространства h=1,63 м ; поперечный шаг Величину коэффициентов расхода в продуктах сгорания по зонам определяется по результатам газового анализа, приведенную в таблице температуру металла — по данным опытных нагревов.

Полученные в период опытно-промышленных испытаний результаты показывают, что при реализации разработанного графика температурного режима на ряду с повышением производительности печи на 25% обеспечивается качественный нагрев металла ( температурный перепад по сечению заготовки ) удельный расход топлива снижается на 6,8-7,1 кг у. т/т.

Выводы

1. Пятирядная схема посада заготовок, внедрённая на кольцевых печах колесопрокатного цеха трубопрокатного завода им. К. Либкнехта, позволяют стабильно поддерживать часовую производительность печей и колесопрокатной линии на уровне 125 заготовок, снизиться удельный расход топлива на 6,8-7,1 кг у. т./т.

2. График температурного режима печей обеспечивает качественный нагрев металла при пятирядном посаде заготовок без образования трудноотделимой окалины, то есть не приводит к дополнительной обточке колёс.

3. Экономический эффект от увеличения объёма производства, полученного в результате роста производительности колесопрокатной линии, составляет 27,2 тыс. руб. в год.