Projektowanie i budowa wykładziny pieca do ciągłego cynkowania ogniowego i wyżarzania dla taśm stalowych
Przegląd:
Proces cynkowania ogniowego dzieli się na dwie kategorie: cynkowanie liniowe i cynkowanie poza linią, w zależności od różnych metod obróbki wstępnej. Ciągły piec do wyżarzania ogniowego taśm stalowych to urządzenie do wyżarzania, które nagrzewa oryginalne blachy ocynkowane ogniowo podczas procesu cynkowania liniowego. Ze względu na różne procesy produkcyjne, piece do wyżarzania ciągłego taśm stalowych można podzielić na dwa typy: pionowe i poziome. Piec poziomy jest w rzeczywistości podobny do zwykłego pieca do wyżarzania ciągłego przelotowego, który składa się z trzech podstawowych części: pieca podgrzewającego, pieca redukcyjnego i sekcji chłodzenia. Piec pionowy, nazywany również piecem wieżowym, składa się z sekcji grzewczej, sekcji wygrzewania i sekcji chłodzenia.
Struktura wyściółki pieców do ciągłego wyżarzania taśm stalowych
Piece o konstrukcji wieżowej
(1) Sekcja grzewcza (piec podgrzewający) wykorzystuje jako paliwo gaz płynny. Palniki gazowe są rozmieszczone wzdłuż wysokości ściany pieca. Taśma stalowa jest podgrzewana w kierunku przeciwprądowym do gazu piecowego, który tworzy słabą atmosferę utleniającą. Sekcja grzewcza (piec podgrzewający) ma konstrukcję w kształcie podkowy, a jej szczyt i strefa wysokiej temperatury, w której umieszczone są dysze palników, charakteryzują się wysoką temperaturą i dużą prędkością szorowania strumieniem powietrza, dlatego wyściółka ścian pieca wykonana jest z lekkich materiałów ogniotrwałych, takich jak lekkie cegły aluminiowe CCEFIRE, cegły termoizolacyjne i płyty silikatowe. Strefa niskiej temperatury sekcji grzewczej (pieca podgrzewającego) (strefa wlotowa taśmy stalowej) charakteryzuje się niską temperaturą i małą prędkością szorowania strumieniem powietrza, dlatego jako materiały okładzinowe ścian często stosuje się moduły z włókien ceramicznych CCEWOOL.
Wymiary okładziny ściennej każdej części są następujące:
A. Górna część sekcji grzewczej (piec podgrzewający).
Do wyłożenia górnej części pieca wybrano lekkie, ogniotrwałe cegły CCEFIRE o wysokiej zawartości aluminium.
B. Strefa wysokiej temperatury sekcji grzewczej (pieca grzewczego) (strefa odcinania taśmy)
Wyściółka strefy wysokiej temperatury zawsze składa się z następujących warstw materiałów:
CCEFIRE Lekkie cegły o wysokiej zawartości aluminium (gorąca powierzchnia okładziny ściennej)
Cegły izolacyjne CCEFIRE
Płyty silikatowo-wapniowe CCEWOOL (zimna powierzchnia okładzin ściennych)
W strefie niskich temperatur zastosowano moduły z włókien ceramicznych CCEWOOL (o gęstości objętościowej 200 kg/m3) zawierające cyrkon jako wykładzinę.
(2) W sekcji wygrzewania (piec redukcyjny) promiennik gazowy służy jako źródło ciepła w piecu redukcyjnym do produkcji taśm. Promienniki gazowe są rozmieszczone wzdłuż wysokości pieca. Taśma jest podgrzewana pomiędzy dwoma rzędami promienników gazowych. Piec jest wyposażony w gaz redukujący. Jednocześnie stale utrzymywane jest nadciśnienie. Ponieważ odporność cieplna i izolacyjność cieplna włókien ceramicznych CCEWOOL ulegają znacznemu zmniejszeniu w warunkach nadciśnienia i atmosfery redukującej, konieczne jest zapewnienie dobrej ognioodporności i izolacji cieplnej wyściółki pieca oraz zminimalizowanie jej masy. Ponadto wyściółka pieca musi być ściśle kontrolowana, aby zapobiec opadaniu żużla i zapewnić gładką i czystą powierzchnię ocynkowanej blachy oryginalnej. Biorąc pod uwagę, że maksymalna temperatura w sekcji redukującej nie przekracza 950°C, ściany pieca sekcji wygrzewania (pieca redukcyjnego) posiadają strukturę izolacji wysokotemperaturowej z mat ceramicznych CCEWOOL lub bawełny, umieszczonych pomiędzy dwiema warstwami stali żaroodpornej. Oznacza to, że mat ceramiczny CCEWOOL lub warstwa bawełny jest umieszczona pomiędzy dwiema płytami stalowymi. Warstwa pośrednia z włókien ceramicznych składa się z następujących produktów z włókien ceramicznych.
Warstwa blachy stalowej odpornej na ciepło na gorącej powierzchni wykonana jest z włókien cyrkonowych CCEWOOL.
Warstwa środkowa wykonana jest z włókien ceramicznych o wysokiej czystości CCEWOOL.
Warstwa znajdująca się tuż obok zimnej powierzchni stalowej płyty wykonana jest ze zwykłej ceramicznej bawełny CCEWOOL.
Górna część i ściany sekcji wygrzewania (pieca redukcyjnego) mają taką samą konstrukcję jak powyżej. Piec utrzymuje gaz redukujący zawierający 75% H2 i 25% N2, co umożliwia wyżarzanie rekrystalizacyjne taśmy stalowej i redukcję tlenku żelaza na jej powierzchni.
(3) Sekcja chłodząca: Rury promieniujące chłodzone powietrzem chłodzą taśmę od temperatury pieca (700–800°C) sekcji wygrzewania (pieca redukcyjnego) do temperatury cynkowania w kotle cynkowym (460–520°C), a sekcja chłodząca utrzymuje gaz pieca redukcyjnego.
Wyściółka sekcji chłodzącej ma strukturę kafelkową z włókien ceramicznych CCEWOOL o wysokiej czystości.
(4) Sekcje łączące sekcję grzewczą (piec podgrzewający), sekcję wygrzewania (piec redukcyjny) i sekcję chłodzenia itd.
Jak widać, proces wyżarzania taśmy walcowanej na zimno przed cynkowaniem ogniowym wymaga przeprowadzenia procesów, takich jak nagrzewanie-wygrzewanie-chłodzenie, a każdy proces odbywa się w piecach o innej konstrukcji i niezależnych komorach, zwanych odpowiednio piecem do podgrzewania wstępnego, piecem redukcyjnym i komorą chłodzenia, które stanowią jednostkę ciągłego wyżarzania taśm (lub piec do wyżarzania). Podczas procesu wyżarzania taśma stale przechodzi przez wyżej wymienione niezależne komory pieca z maksymalną prędkością liniową 240 m/min. Aby zapobiec utlenianiu taśmy, sekcje łączące tworzą połączenie między niezależnymi komorami, co nie tylko zapobiega utlenianiu taśmy w połączeniach komór pieca, ale także zapewnia uszczelnienie i zachowanie ciepła.
W częściach łączących poszczególne niezależne pomieszczenia wykorzystano materiały z włókien ceramicznych jako materiały okładzinowe. Konkretne materiały i struktury są następujące:
Wyściółka wykorzystuje produkty z włókien ceramicznych CCEWOOL oraz pełnowłóknistą strukturę modułów z włókien ceramicznych w postaci płytek. Oznacza to, że gorąca powierzchnia wyściółki składa się z modułów z włókien ceramicznych CCEWOOL zawierających cyrkon + zwykłych mat z włókien ceramicznych CCEWOOL w postaci płytek (zimna powierzchnia).
Piec o konstrukcji poziomej
Ze względu na zróżnicowane wymagania technologiczne każdej części pieca poziomego, piec można podzielić na pięć sekcji: sekcję podgrzewania wstępnego (sekcja PH), sekcję podgrzewania nieutleniającego (sekcja NOF), sekcję wygrzewania (sekcja redukcji ogrzewania rurowego promiennikowego; sekcja RTF), sekcję szybkiego chłodzenia (sekcja JFC) oraz sekcję sterowania (sekcja TDS). Konkretne struktury wyściółki są następujące:
(1) Sekcja podgrzewania wstępnego:
W górnej i dolnej części pieca zastosowano kompozytową wykładzinę pieca, ułożoną warstwowo z modułów z włókien ceramicznych CCEWOOL i ceramicznych mat z włókien. Warstwa niskotemperaturowa składa się z warstwy mat z włókien CCEWOOL 1260, sprasowanych do grubości 25 mm, natomiast powierzchnia gorąca z bloków włókien cyrkonowych CCEWOOL. Warstwa wysokotemperaturowa składa się z warstwy mat z włókien CCEWOOL 1260, a powierzchnia gorąca z modułów z włókien ceramicznych.
Dno pieca posiada ułożoną w stos kompozytową wyściółkę z lekkich cegieł glinianych oraz modułów z włókien ceramicznych; części niskotemperaturowe posiadają kompozytową strukturę z lekkich cegieł glinianych oraz modułów z włókien ceramicznych zawierających cyrkon, natomiast części wysokotemperaturowe posiadają kompozytową strukturę z lekkich cegieł glinianych oraz modułów z włókien ceramicznych.
(2) Brak sekcji ogrzewania utleniającego:
Górna część pieca posiada kompozytową strukturę modułów z włókien ceramicznych i koców z włókien ceramicznych, a tylna wyściółka składa się z 1260 koców z włókien ceramicznych.
Wspólne części ścian pieca: kompozytowa konstrukcja wyłożenia pieca z lekkich cegieł wysokoglinowych CCEFIRE + lekkie cegły termoizolacyjne CCEFIRE (gęstość objętościowa 0,8 kg/m3) + ceramiczne maty włókniste CCEWOOL 1260 + płyty silikatowe CCEWOOL.
Palniki ścian pieca posiadają kompozytową konstrukcję wyściółki pieca składającą się z lekkich cegieł glinowych CCEFIRE + lekkich cegieł termoizolacyjnych CCEFIRE (gęstość objętościowa 0,8 kg/m3) + mat ceramicznych CCEWOOL 1260 + płyt silikatowo-wapniowych CCEWOOL.
(3) Sekcja namaczania:
Górna część pieca posiada kompozytową konstrukcję wyściółki pieca wykonaną z płyt pilśniowych ceramicznych CCEWOOL.
Czas publikacji: 10 maja 2021 r.
