Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали)

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
15.83 Mб
Скачать

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

боты пароперегревателя в.коробку электровыводов непрерывно по­ дается азотный газ.

Перед включением или остановкой пароперегреватель также продувается азотным газом.

На трубопроводе после пароперегревателей предусмотрена

электрифицированная

задвижка.

 

Система

контроля и

автоматического

регулирования

газовых

параметров

печи (рис. 114).

 

Газопроводы оборудованы регулирующими органами, связанны­ ми с автоматическими регуляторами расходов, соотношений и дав­ ления, размещенными на тепловом щите.

При помощи пневматических приборов автоматического регули­

рования можно осуществлять:

 

 

 

 

 

а)

ручное

(дистанционное)

управление клапаном — при

этом

заданный параметр

поддерживается

задатчиком вручную;

 

б)

нейтральное

положение,

когда

воздействия на

клапан

нет;

в)

автоматическое управление клапаном.

 

 

Задание регулируемого параметра

устанавливается

задатчиком

и поддерживается

автоматически.

 

 

 

 

Перевод с управления вручную на автоматическое и обратно

осуществляется через нейтральное положение.

 

 

Для перевода с управления вручную на автоматический режим

следует

ручку

переключателя

режима

(расположена слева в

при­

боре) перевести в нейтральное положение.

 

 

Ручкой задатчнка (расположена

в

приборе справа)

совмещают

стрелку задатчика с показывающей стрелкой прибора. Затем ручку переключения режима переводят на автоматическую работу.

Ручкой задатчика устанавливают необходимый параметр. Следует убедиться в том, что стрелка регулируемого параметра

совместилась со стрелкой задатчнка.

Для перевода с автоматического регулирования на ручное ручку переключателя переводят в нейтральное положение.

Задатчиком устанавливают стрелку задания против стрелки дав­ ления командного воздуха.

Переключатель режимов переводят на дистанционное управление. Дальнейшее управление регулируемым параметром осуществля­

ется вручную (задатчиком).

Для поддержания нормального газового режима печи предусмот­ рены автоматическое регулирование основных и контроль всех па­ раметров.

По азотному газу контролируются и автоматически

регулиру­

ются :

 

сброс азотного газа па свечу на общем газопроводе;

давление в

общем газопроводе; расходы на камеру нагрева и ускоренного охлаждения; расход на камеру выдержки перед смесителем (регуля­

тор

соотношения).

 

 

 

контролируется общий расход азотного газа от станции.

 

По диссоциированному

аммиаку контролируются и

автоматиче­

ски

регулируются:

 

 

 

сброс диссоциированного аммиака на свечу III на

общем газо­

проводе; давление в газопроводе перед смесителем; расход диссоции­ рованного аммиака на камеру выдержки перед смесителем (регуля­ тор соотношения);

2 4 - 3 9 1

377

контролируется общим расход диссоциированного аммиака от станции.

По сухому водородному газу контролируется п автоматически регулируется: соотношение расходов азотный газ—диссоциирован­ ный аммиак (регулятор соотношения) с коррекцией по содержа­ нию водорода в сухом водородном газе расход сухого водородного газа перед увлажнителем в камере выдержки (регулятор соотноше­ ния сухой водородный газ — пар).

По

пару контролируются

и автоматически регулируются:

рас­

ход пара перед

увлажнителем

в камере

выдержки

(регулятор

соот­

ношения

сухой

водородный газ — пар);

давление

пара перед

паро­

перегревателем;

температура

в пароперегревателе;

 

 

контролируются: давление пара в цеховом коллекторе; давление пара после регулятора давления; давление пара после пароперегре­ вателя.

По увлажненному водородному газу контролируется и автома­ тически регулируется соотношение расходов сухой водородный газ-1 пар с коррекцией температуры паро-газовой смеси.

В печи контролируется и автоматически регулируется давление паро-газовой смеси по поду камеры выдержки;

контролируются: давление паро-газовой смеси под сводом каме­ ры выдержки, азотного газа у выхода лепты из камеры ускоренного охлаждения; азотного газа по поду камеры нагрева; азотного газа под сводом камеры нагрева; содержание водорода и влажность в камере нагрева; содержание кислорода в камерах нагрева и выдерж­ ки; содержание окиси углерода в тамбуре нагрева; содержание водорода и влажность в камере'выдержки; содержание кислорода и

влажность

в камере

ускоренного охлаждения; содержание водорода

в камере

ускоренного

охлаждения.

 

Приборы

контроля

и

сигнализации (рис.

114)

• Следят за концентрацией водорода

в воздухе в трех точках'

у печн (около камеры выдержки на шестой площадке); в начале пролета башенных печей на фермах под крышей пролета; в конце

пролета башенных

печей на

фермах под

крышей

пролета.

 

П р и м е ч а н и е . Приборы

сигнализируют

о

появлении

опас­

ной концентрации

водорода

в

атмосфере

пролета

башенных

печей;

их используют для регистрации перетока атмосферы из камеры вы­ держки; давления сжатого воздуха в резервуаре; давления проду­ вочного газа в газгольдере.

Сигнализация об отключении питания: электронагревателя паро­ перегревателя № 1; электронагревателя пароперегревателя № 2; электрифицированной задвижки на паре.

Сигнализация осуществляется световыми и звуковыми сигна- . лами—красными лампочками, расположенными на панелях тепло­ вого щита и электрическим звонком.

При отклонении параметра от заданного загорается соответству­ ющая красная лампочка и подается звуковой сигнал от звонка. Зву­ ковой сигнал можно прекратить, нажав кнопку, расположенную на панели теплового щита.

В случае отклонения другого параметра звуковой сигнал вклю­ чается вновь.

378

Рис. 114. Схема отборов для анализа и автомати­ ческого регулирования на башенной печи:

1 — камера

 

нагрева;

2 камера

 

выдержки;

3 — камера

ускоренного

э х л а ж д е н н я

00

отбор­

ные устройства

на

кон­

центрацию

газовых

ком­

понентов; TP

то ж е , на

давление;

 

стрелками

внизу обозначены

функ­

циональные

связи

 

Характеристика параметров газового режима печи

1.Давление азотного газа в общем газо­ проводе (за диафрагмой общего рас- .

 

хода),

мм вод. ст

 

 

 

 

 

 

 

300

 

2. Минимальный расход азотного газа, не­

 

 

 

 

 

 

обходимый

по

технике

безопасности

 

 

 

 

 

 

(при установившемся режиме), м3 /ч*:

 

 

 

 

 

 

на камеру

нагрева

 

 

 

 

 

 

300

 

 

на камеру ускоренного охлаждения . .

 

 

600

 

3. Максимально возможный расход** азот­

 

 

 

 

 

 

ного

 

газа

(по

пропускной

 

способ­

 

 

 

 

 

 

ности регулирующих органов систем ав­

 

 

 

 

 

 

томатического регулирования), м3 /ч*:

 

 

 

 

 

 

на камеру

нагрева

 

 

 

 

 

 

630

 

 

на

камеру

выдержки

 

 

 

 

 

 

600

 

 

на камеру ускоренного

охлаждения . .

 

 

1200

 

4.

Давление диссоциированного

аммиака

 

 

 

 

 

 

перед смесителем, мм вод. ст

 

 

 

 

450

 

5. Расход диссоциированного аммиака на

 

 

 

 

 

 

камеру

выдержки,

м3 /ч*

 

 

 

0—500

 

 

 

П р и м е ч а н п е.

Р а с х о д

диссоциированного аммиака

определяется з а д а н ­

ным

с о д е р ж а н и е м

водорода в

камере выдержки и расходом азотного

газа.

6. Давление паро-газовон

смеси

на

поду

 

 

 

 

 

 

камеры выдержки, мм вод. ст

 

 

 

 

5

 

7.

Содержание водорода,

%:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в камере выдержки

 

 

 

 

 

До

40

 

в переходном тамбуре

нагрева . . . .

 

До

40

 

на входе ленты в камеру

ускоренного

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4—10

8. Содержание влаги, г/м3 *:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в камере выдержки

 

 

 

 

 

До

130

 

в переходном тамбуре нагрева . . . .

Не

задается

 

па входе ленты в камеру

ускоренного

 

 

 

 

 

 

 

охлаждения

 

. .

:

 

 

 

Не

более 1

9.

Содержание

кислорода

во

всех

точках

 

 

 

 

 

 

(по

пределу

безопасности),

% . . . .

Не

более

0,5

10. Содержание окиси углерода в переход­

 

 

 

 

 

 

ном

тамбуре,

%

 

 

 

 

 

Не

более

1,0

11. Концентрация водорода в воздухе во

 

 

 

 

 

 

всех

точках

отбора,

%

 

 

 

Не

более

10

(от ниж­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

него

предела

взрыво­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

опасной

концентрации)

12. Давление командного воздуха,

ат . . .

 

5—7

 

 

13. Давление продувочного газа в газголь­

 

 

 

 

 

 

дере,

ат

 

 

 

 

 

 

 

Не

менее

ПО

 

* Показатели приведены к нормальным условиям .

 

 

 

 

 

 

**

Общий р а с х о д

азотного

газа

равен

с у м м е расходов

по

камерам (в пре­

д е л а х

точности приборов) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

380

Система, обеспечивающая

безопасность

печи

при работе с водородным

газом (рис.

115)

Во избежание образования взрывоопасной смеси водорода с кис­ лородом воздуха на печи предусмотрена система защиты, обеспечи­ вающая автоматическую отсечку диссоциированного аммиака, азот­ ного газа и пара, а также автоматическую продувку печи и системы трубопроводов.

Система включает звуковую и световую сигнализацию при не­ допустимом отклонении заданных параметров газового режима печи.

Система безопасности автоматически срабатывает при отклоне­ нии следующих параметров от заданных:

падение давления атмосферы на

поду камер нагрева,

выдерж­

ки п ускоренного охлаждения ниже

2 мм вод. ст.;

 

повышение давления атмосферы на поду камеры выдержки свы­

ше 10 мм вод. ст.;

 

 

понижение расхода азотного газа в камеру ускоренного охлаж­

дения до 500 м3 /ч;

 

 

понижение расхода азотного газа

в камеру нагрева до

850 м3/ч;.

понижение давления сжатого воздуха менее 3 кгс/см2 ; исчезновение электропитания; повышение давления диссоциированного аммиака после регуля­

тора давления более 550 мм вод. ст.; понижение давления пара менее 2 кгс/см2 .

Персонал, обслуживающий печь, может воздействовать на от­ сечные клапаны схемы защиты при помощи кнопок .и ключа, распо­ ложенных на панели теплового щита.

При срабатывании схемы защиты подается звуковой сигнал сирепой и включаются красные сигнальные лампочки.

При исчезновении электропитания звукового сигнала нет, вы­ ключается сигнальная лампочка, указывающая на отсутствие напря­ жения в схеме защиты.

Давление продувочного газа контролируется по профильным приборам, установленным на панелях.

Прием, отсечка газов и продувка печи

Перед приемом газа на газопроводах все вновь сооруженные п капитально отремонтированные газопроводы, а также пароперегре­ ватели, смеситель, увлажнитель должны быть испытаны на проч­ ность и плотность.

Газопроводы, газовые установки после сооружения или капи­ тального ремонта должны быть приняты комиссией с оформлением соответствующих документов.

П р и е м а з о т н о г о г а з а на п е ч ь

Перед приемом газа на печь необходимо:

1) проверить плотность печи, которая считается нормальной, если при подаче азотного газа в камеры выдержки и нагрева печи после их уплотнения в количестве 100 м3 /ч давление на под у ка­ меры выдержки будет не менее 5 мм вод. ст. Испытание печи на плотность осуществляется газообразным аммиаком;

2) закрыть все задвижки и вентиля на газопроводе азотного газа, кроме задвижки на свече сброса азотного газа;

381

Рис. 115. Схема защиты башенной

псчн

при работе с технологической газовой

смесью,

богатой водородом:

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

2 — смеситель

диссоциированного

аммиака

и азотного

газа; 3 — камера нагрева; 4

ка­

мера выдержки; 5 — с м е с и т е л ь сухого

технологического

газа с перегретым паром; 6 — камера регулируемого

ох­

л а ж д е н и я ; 7— камера

ускоренного

о х л а ж д е н и я ; а — сигнализатор

падения

давления;

6 — дифманометр;

в — электропневматический клапан;

ЭКМ

— элсктроконтактный манометр

 

 

 

3)предупредить персонал газозащитной станции и дежурный персонал КИП за 30 мин до приема газа;

4)проверить исправность всех контрольно-измерительных при­

боров.

Для приема азотного газа необходимо:

1)подать сжатый воздух на клапана;

2)подготовить свечу к приему газа, для чего установить зада­ ние 300 мм вод. ст. на сбросном регуляторе «автомат»;

3)договориться с газозащитиой станцией о приеме газа на сбросную свечу;

4)при достижении давления командного воздуха на регуляторе

свечи, близком 1,2 ат (что соответствует полному открытию клапа­ на), сообщить на газозащитную станцию, что азотный газ на свечу принят;

5)

проверить исправность

схемы

защиты

и подготовить

ее

к работе.

 

 

 

 

 

 

После выполнения всех этих требований азотный газ можно по­

давать на печь;

 

 

 

 

 

6)

открыть задвижки 14,

34 , 5,|,

6.,, 84, 94,

ll.i,

124, 204,

(см.

рис.

113);

 

 

 

 

 

7)

задатчиком регулятора давления азотного газа установить

задание 300

мм вод. ст. (при этом ручка

переключателя

режима дол­

жна находиться в нейтральном положении), после чего ручку регу­ лятора переводят в положение «автомат»;

8) проверить плотность печи, для чего:

закрыть дистанционно ппевморегулятором свечу камеры нагре­ ва (дроссель с электроприводом открыть);

подать азотный газ в количестве, обеспечивающем давление на поду камеры выдержки 5 мм вод. ст.;

 

10)

перевести

в положение

«автомат»

регулятор

свечи

камеры

нагрева

по достижении давления в печи 5 мм вод. ст.;

 

 

 

11)

установить

задание на

регуляторе

расхода

камеры

нагре­

ва,

исходя из того, что расход

азотного газа не должен быть мень­

ше

300

м3 /ч;

 

 

 

 

 

12)установить задание на регуляторе расхода камеры выдерж­ ки, исходя из минимальной величины 500 м3 /ч;

13)установить задание на регуляторе расхода камеры ускорен­

ного охлаждения, учитывая, что расход азотного

газа

не должен

быть меньше 600 м3 /ч;

 

 

14) перевести регуляторы расхода по камера

на

автоматиче- •

ский режим.

 

 

После выполнения этих операций азотный газ поступает в печь. Осуществляется продувка печи до тех пор, пока содержание кисло­ рода в атмосфере печи в контролируемых точках не станет взрыво-

безопасиым.

 

 

 

 

П р и е м

д и с с о ц и и р о в а н н о г о

а м м и а к а

и

п а р а

на п е ч ь

 

 

 

 

Схема автоматического управления печыо предусматривает од­ новременный прием диссоциированного аммиака и пара на печь. По­ этому подготовку к приему диссоциированного аммиака и пара не­

обходимо вести

в

строго

определенной последовательности.

Подготовка

к

приему

диссоциированного

аммиака. Во избежа­

ние образования

взрывоопасной смеси прием

диссоциированного ам-

383

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ