Автоматичне регулювання параметрів у протяжних печах.
Загальне завдання управління в протяжних печах підрозділяється на ряд приватних:
1) управління тепловим режимом;
2) управління газовим режимом;
3) забезпечення безпечної роботи агрегату.
Завданням управління тепловим режимом печі є забезпечення необхідної зміни температури стрічки в процесі обробки відповідно до технологічного режиму і продуктивністю лінії.
В цілому протяжна піч працює по методичному режиму нагріву: з постійними в часі і із змінними по довжині температурним і тепловим режимами.
|
На мал. 2 приведена схема регулювання температури в камері печі, розбитої на зони регулювання I, II . . .,N. У кожній зоні температура підтримується на заданому рівні за допомогою стандартного вузла регулювання 1. ПІ-регулятор управляє або електричним виконавчим механізмом, що змінює положення регулюючого клапана на газі (при газовому опалюванні), або регулятором напруги (при електронагріві). У камерах регульованого і прискореного охолоджування регулятор змінює витрата середовища, що охолоджує .
При зміні швидкості стрічки і умов теплопередачі в зонах температура металу на виході з камери відхилятиметься від заданої величини. Комплект приладів 2, контролюючий цю величину, спільно з блоком корекції 4 оцінить величину і знак відхилення. У комплект приладів 2 входять пірометр і реєструючий прилад. Сигнал корекції подається на зональні регулятори температури 1 для того, щоб, змінивши температурний режим, виключити відхилення. Проте при значних змінах щвидкості стрічки і через значну інерційність зональних термометрів (більше 100-120с) каскадна схема регулювання не в змозі забезпечити якісне регулювання. Флуктуації температури стрічки, пов'язані із зміною товщини (в межах допустимих відхилень) і змінним ступенем чорноти металу, приводять до нестійкої роботи системи.
Ці недоліки усунені в схемі регулювання по фактичної продуктивності агрегату. Сигнал датчика 3 швидкості стрічки (наприклад, тахометр) поступає в пристрій 5, яке обчислює масу металу, що поступає в пекти. Ширина стрічки, її товщина і щільність за допомогою спеціальних пристроїв 6 задаються оператором уручну. Сигнал пристрою 5, пропорційний масі металу, а отже, і кількості тепла, необхідного для його нагріву в печі, поступає на зональні регулятори температури 1. Тут він порівнюється з сигналом, що характеризує витрату тепла на зону для нагріву металу і для компенсації втрат.
У електропечах витрата тепла на зону визначається потужністю, що виділяється на електронагрівачах, в газових - кількістю газу, що поступає до пальників. Зміна швидкості стрічки викличе порушення балансу схеми, що включає сигнали пристрою 4, що коректує, зонального задатчика (величина теплових втрат) і датчика витрати тепла на зону. Зональні регулятори відновлять цю рівновагу при новому значенні швидкості. У цій схемі ЗТТ і ППТ використовуються лише для контролю температури. При різкій зупинці стрічки схема преключається і регулювання подачі тепла здійснюється регуляторами по сигналах зональних регуляторів. Гідністю даної схеми є велика швидкодія і регулювання по відхиленнях вхідних величин - геометричних розмірів і швидкості стрічки.
Використання системи управління температурним режимом в протяжній печі по продуктивності обмежується агрегатами, працюючими з постійними технологічними режимами з вузьким сортаментом відпалюваного металу.
У схему управління тепловим режимом печі входять також вузли стабілізації тиску і теплоти згорання газу, що подається до пальників. У разі потреби управління процесом спалювання газу в кожній зоні передбачається регулювання співвідношення газ - повітря за допомогою стандартного вузла регулювання 7.
Завдання управління газовим режимом визначається видом обробки металу. У печах для темної обробки з полум'яним підігрівом необхідно виключити підсоси повітря пекти і вибивання продуктів згорання в цех. Це досягається підтримкою невеликого позитивного тиску в робочому просторі печі. У печах для світлої обробки при роботі з нейтральним газом необхідно виключити підсоси повітря пекти і окислення стрічки. Тиск на поду підтримують на рівні 50 Па. При проведенні термохимічної обробки стрічки завдання управління газовим режимом полягає в забезпеченні в робочому просторі захисної атмосфери заданого складу, в своєчасному видаленні продуктів реакції, у виключенні вибухонебезпечної ситуації.