تصميم وبناء تبطين فرن التلدين المستمر بالغمس على الساخن للصلب الشريطي
ملخص:
تنقسم عملية الجلفنة بالغمس الساخن إلى فئتين: الجلفنة المباشرة والجلفنة خارج الخط بناءً على طرق المعالجة المسبقة المختلفة. إن فرن التلدين المستمر بالغمس على الساخن لشريط الصلب هو عبارة عن معدات التلدين التي تقوم بتسخين الألواح الأصلية المجلفنة بالغمس الساخن أثناء عملية الجلفنة المباشرة. وفقًا لعمليات الإنتاج المختلفة ، يمكن تقسيم أفران التلدين بالجلفنة المستمرة بالغمس على الساخن للفولاذ الشريطي إلى نوعين: عمودي وأفقي. يشبه الفرن الأفقي في الواقع فرن التلدين المستمر العام المباشر ، والذي يتكون من ثلاثة أجزاء أساسية: فرن التسخين المسبق ، وفرن الاختزال ، وقسم التبريد. يُطلق على الفرن الرأسي أيضًا اسم فرن البرج ، والذي يتكون من قسم التسخين وقسم النقع وقسم التبريد.
هيكل تبطين أفران التلدين المستمرة بشريط فولاذي
أفران هيكل البرج
(1) قسم التسخين (فرن التسخين المسبق) يستخدم غاز البترول المسال كوقود. يتم ترتيب مواقد الغاز على طول ارتفاع جدار الفرن. يتم تسخين الشريط الفولاذي في اتجاه التيار المعاكس لغاز الفرن الذي يمثل جوًا مؤكسدًا ضعيفًا. يحتوي قسم التسخين (فرن التسخين المسبق) على هيكل على شكل حدوة حصان ، ويكون الجزء العلوي ومنطقة درجة الحرارة المرتفعة حيث يتم ترتيب فوهات الموقد ذات درجات حرارة عالية وسرعات عالية لتدفق الهواء ، وبالتالي فإن بطانة جدار الفرن تعتمد مواد مقاومة للحرارة خفيفة الوزن ، مثل مثل طوب CCEFIRE عالي الإضاءة من الألومنيوم وطوب العزل الحراري وألواح سيليكات الكالسيوم. تتميز منطقة درجة الحرارة المنخفضة في قسم التسخين (فرن التسخين المسبق) (منطقة دخول الشريط الفولاذي) بدرجة حرارة منخفضة وسرعة تجفيف منخفضة لتدفق الهواء ، لذلك غالبًا ما تستخدم وحدات ألياف السيراميك CCEWOOL كمواد تبطين للجدار.
أبعاد بطانة الجدار لكل جزء هي كما يلي:
أ. الجزء العلوي من قسم التدفئة (فرن التسخين).
يتم اختيار طوب حراري CCEFIRE عالي الألمنيوم خفيف الوزن كبطانة لسطح الفرن.
قسم التسخين (فرن التسخين المسبق) منطقة درجة الحرارة العالية (منطقة سحب الشريط)
تتكون بطانة منطقة درجات الحرارة المرتفعة دائمًا من طبقات المواد التالية:
طوب CCEFIRE عالي الوزن من الألومنيوم خفيف الوزن (السطح الساخن لبطانة الجدار)
طوب العزل CCEFIRE
ألواح سيليكات الكالسيوم CCEWOOL (السطح البارد لبطانة الجدار)
تستخدم منطقة درجات الحرارة المنخفضة وحدات ألياف سيراميك CCEWOOL (كثافة حجم 200 كجم / م 3) تحتوي على الزركونيوم للتبطين.
(2) في قسم النقع (فرن الاختزال) ، يتم استخدام الأنبوب المشع بالغاز كمصدر حرارة لفرن تقليل الشريط. يتم ترتيب الأنابيب المشعة للغاز على طول ارتفاع الفرن. يمتد الشريط ويتم تسخينه بين صفين من الأنابيب المشعة للغاز. يقدم الفرن غاز الفرن المختزل. في نفس الوقت ، يتم الحفاظ دائمًا على عملية الضغط الإيجابي. نظرًا لأن مقاومة الحرارة والعزل الحراري لألياف السيراميك CCEWOOL يتم تقليلها بشكل كبير تحت الضغط الإيجابي وتقليل ظروف الغلاف الجوي ، فمن الضروري ضمان مقاومة جيدة للحريق وتأثيرات العزل الحراري لبطانة الفرن وتقليل وزن الفرن. أيضًا ، يجب التحكم الصارم في بطانة الفرن لتجنب سقوط الخبث للتأكد من أن سطح اللوحة الأصلية المجلفنة ناعمة ونظيفة. بالنظر إلى أن درجة الحرارة القصوى لقسم التخفيض لا تتجاوز 950 درجة مئوية ، فإن جدران فرن قسم النقع (فرن الاختزال) تتبنى هيكل طبقة عازلة عالية الحرارة من بطانيات ألياف سيراميك CCEWOOL أو قطن محصور بين طبقتين من الفولاذ المقاوم للحرارة ، مما يعني يتم رصف بطانية ألياف السيراميك CCEWOOL أو طبقة القطن بين لوحين من الصلب. تتكون الطبقة البينية من ألياف السيراميك من منتجات ألياف السيراميك التالية.
تستخدم طبقة الألواح الفولاذية المقاومة للحرارة على السطح الساخن بطانيات CCEWOOL من ألياف الزركونيوم.
الطبقة الوسطى تستخدم بطانيات ألياف السيراميك عالية النقاء CCEWOOL.
تستخدم الطبقة الموجودة بجانب اللوح الفولاذي ذي السطح البارد قطن ألياف السيراميك العادي CCEWOOL.
يتبنى الجزء العلوي والجدران لقسم النقع (فرن الاختزال) نفس الهيكل كما هو مذكور أعلاه. يحتفظ الفرن بغاز فرن مختزل يحتوي على 75٪ H2 و 25٪ N2 لتحقيق التلدين المتبلور لشريط الصلب وتقليل أكسيد الحديد على سطح الشريط الفولاذي.
(3) قسم التبريد: الأنابيب المشعة المبردة بالهواء تبرد الشريط من درجة حرارة الفرن (700-800 درجة مئوية) من قسم النقع (فرن الاختزال) إلى درجة حرارة جلفنة وعاء الزنك (460-520 درجة مئوية) ، و قسم التبريد يحافظ على غاز الفرن المختزل.
تتبنى بطانة قسم التبريد الهيكل المبلط لبطانيات ألياف السيراميك عالية النقاء CCEWOOL.
(4) توصيل أقسام قسم التسخين (فرن التسخين المسبق) وقسم النقع (فرن الاختزال) وقسم التبريد ، إلخ.
يوضح ما سبق أن عملية التلدين للفولاذ الشريطي المدلفن على البارد قبل الجلفنة بالغمس الساخن تحتاج إلى إجراء عمليات ، مثل التبريد بالنقع بالتسخين ، ويتم تنفيذ كل عملية في هيكل مختلف وغرف فرن مستقلة ، والتي تسمى التسخين المسبق الفرن ، وفرن الاختزال ، وغرفة التبريد على التوالي ، ويشكلون وحدة تلدين الشريط المستمر (أو فرن التلدين). أثناء عملية التلدين ، يمر شريط الفولاذ بشكل مستمر عبر غرف الفرن المستقلة المذكورة أعلاه بسرعة خطية قصوى تبلغ 240 متر / دقيقة. من أجل منع أكسدة الفولاذ الشريطي ، تدرك المقاطع المتصلة الاتصال بين الغرف المستقلة ، والذي لا يمنع فقط الشريط الفولاذي من التأكسد عند مفاصل غرف الفرن المستقلة ، ولكنه يضمن أيضًا الإغلاق والحفاظ على الحرارة.
تستخدم المقاطع المتصلة بين كل غرفة مستقلة مواد ألياف السيراميك كمواد تبطين. المواد والهياكل المحددة هي كما يلي:
تعتمد البطانة على منتجات ألياف السيراميك CCEWOOL وهيكل الألياف الكاملة لوحدات ألياف السيراميك المبلطة. أي أن السطح الساخن للبطانة عبارة عن وحدات ألياف خزفية تحتوي على زركونيوم CCEWOOL + بطانيات ألياف سيراميك عادية مبلطة CCEWOOL (سطح بارد).
فرن الهيكل الأفقي
وفقًا للمتطلبات التكنولوجية المختلفة لكل جزء من الفرن الأفقي ، يمكن تقسيم الفرن إلى خمسة أقسام: قسم التسخين المسبق (قسم PH) ، قسم التسخين غير المؤكسد (قسم NOF) ، قسم النقع (تقليل تسخين الأنبوب المشع قسم ؛ قسم RTF) ، قسم تبريد سريع (قسم JFC) ، وقسم توجيه (قسم TDS). الهياكل المحددة للبطانة هي كما يلي:
(1) قسم التسخين المسبق:
يعتمد الجزء العلوي للفرن وجدران الفرن على بطانة الفرن المركبة المكدسة بوحدات ألياف السيراميك CCEWOOL وبطانيات ألياف السيراميك. تستخدم البطانة منخفضة الحرارة طبقة من بطانيات CCEWOOL 1260 الليفية مضغوطة حتى 25 مم ، بينما يستخدم السطح الساخن كتل ألياف مطوية تحتوي على زركونيوم CCEWOOL. تتبنى البطانة الموجودة على الأجزاء عالية الحرارة طبقة من بطانية الألياف CCEWOOL 1260 ، ويستخدم السطح الساخن وحدات ألياف خزفية.
يتبنى قاع الفرن البطانة المركبة للتكديس من الطوب الطيني الخفيف ووحدات الألياف الخزفية ؛ تتبنى الأجزاء ذات درجة الحرارة المنخفضة الهيكل المركب للطوب الطيني الخفيف ووحدات الألياف الخزفية المحتوية على الزركونيوم ، بينما تتبنى الأجزاء عالية الحرارة الهيكل المركب للطوب الطيني الخفيف ووحدات الألياف الخزفية.
(2) لا يوجد قسم تسخين الأكسدة:
يعتمد الجزء العلوي من الفرن على الهيكل المركب لوحدات ألياف السيراميك وأغطية ألياف السيراميك ، والبطانة الخلفية تستخدم 1260 بطانية من ألياف السيراميك.
الأجزاء المشتركة لجدران الفرن: هيكل مبطن للفرن مركب من طوب CCEFIRE خفيف الوزن عالي الألومينا + طوب CCEFIRE خفيف الوزن عازل للحرارة (كثافة حجم 0.8 كجم / م 3) + CCEWOOL 1260 بطانية من ألياف السيراميك + ألواح سيليكات الكالسيوم CCEWOOL.
تتبنى مواقد جدران الفرن هيكل بطانة فرن مركب من طوب CCEFIRE خفيف الوزن عالي الألومينا + طوب عازل حراري خفيف الوزن CCEFIRE (كثافة حجم 0.8 كجم / م 3) + 1260 CCEWOOL بطانيات ألياف سيراميك + ألواح سيليكات الكالسيوم CCEWOOL.
(3) قسم النقع:
يتبنى الجزء العلوي من الفرن هيكل بطانة الفرن المركب من بطانيات اللوح الليفي الخزفية CCEWOOL.
الوقت ما بعد: 10 مايو - 2021