Автоматизация камерных печей

На металлургических заводах имеется значительное число печей камерного типа, в которых осуществляется нагрев заготовок перед пластической деформацией или термическая обработка. В зависимости от вида заготовок и задач нагрева печи имеют различное конструктивное решение: камерные печи с выкатным подом, с цепным конвейером, со съемным рабочим пространством, ямные и т.п. Эти печи отапливаются различными видами газообразного и жидкого топлива. В ряде случаев для защиты изделий по время нагрева от окисления и обезуглероживания, а также для проведения поверхност­ной обработки используют защитные атмосферы. В этих печах нагревают как крупные, так и мелкие заготовки.

В зависимости от требований технологического процесса готовый металл должен иметь различные температуры: отпуск 200-700 °С, нормализация 500-900 °С, отжиг 700-1100 °С, перед пластической деформацией 1350 °С.

Камерные печи различных типов с точки зрения управления являются печами периодического действия с переменными во времени тепловым и температурным. режимами. На Рисунке 11.1 приведены типичные кривые температурного и теплового режимов камерной печи. Различаются два участка кривой: нагрева, в течение которого температура рабочего пространства печи достигает максимального значения, а расход топлива равен максимальному, и выдержки, в течение которой температура речи постоянна, а расход топлива по мере прогрева заготовок постепенно уменьшается. Длительность периода выдержки в периодических печах для нагрева перед механической обработкой можно выразить в виде

(11.1)

а в печах для проведения термообработки

(11.2)

где τ_в — общая длительность периода выдержки, ч; τ_пр — время, необходимое для прогрева изделия, ч; τ_технол —время, необходимое для завершения процессов превращения в металле, ч; τ_равн — увеличение длительности выдержки за счет неравномерного нагрева садки, ч.

В ряде случаев изменение температурного режима должно осуществляться по определенной программе: задаются скорости повышения и понижения температуры, производится промежуточная выдержка при различных постоянных температурах в течение некоторого времени.

Задача управления процессом нагрева в камерных печах периодического действия заключается в обеспечении режима работы, необходимого для получения металла заданной температуры, равномерно прогретого по сечению, и проведения соответствующей термообработки.

Рисунок 11.1 – Тепловой и температурный режимы печи с выдвижным подом при нагреве 14,3 т и 30-т садок

Дата добавления: 2015-03-29