超大型热处理炉关键技术的应用.pdf

2011No.3重型机械21超大型热处理炉关键技术的应用刘俊峰,李心义,唐来光2,濮晓明(1.陕西延长石油化建股份有限公司,陕西杨凌712100;2.中国联合工程公司,浙江杭州310022)摘要:本文介绍了超大型热处理炉项目关键技术的应用情况,闻述了超大型台车式热处理炉的关键技术:采用了炉体供热和炉内气流循环技术,轻型防变形结构门框技术、炉车纵梁组合式焊接技术和工业炉专用控制系统。关键词;超大型热处理炉;压力容器;关鍵技术中图分类号:TG155文献标识码:文章编号:1001-19%X(2011)03-0021-03Application of key technologies in super heat-treatment furnaceLIU Jun-feng LI Xin-yi TANG Lai-guang, PU Xiao-ming1. Shannxi Yanchang Petroleum Chemieal Engineering Co, Itd, Yangling 712100), China;2. China United Engineering Corporation, Hangzhou 310022, China)Abstract The key technologies of super heat-treatment furnace is elaborated. The technologies of furnace bodyheal supply, airflow cycle inside furnace, light doorframe anti-deformation structure, combination type furnacecarrier longeron welding and industrial furnace dedicated control are adopted. The application and matters needing attention of super heat-treatment furnace are describedKey words: super heat-treatment furnace; pressure vessel; key technology前言炉车及行走装置、燃烧系统、各管路及压力自控系统、炉压自控及排烟余热回收系统、密封装着石油化工装置的大型化,专用设备制造置、温度控制及记录系统、计算机控制系统等主所用的加工装备也不断増大。陕西延长石油化建要部分组成。热处理典型工件为直径d8m,长股份有限公司在靖边化工园区超限设备组装厂房度24m,重500t的超限压力容器,燃料为轻柴建设了一台超大型的台车式热处理炉,主要用于油,炉体采用型钢+钢板和钢桁架组合结构。其超限压力容器等专用设备的焊后焊接应力消除和主要技术参数如下焊后消氢的热处理工艺。该热处理炉超宽并且装炉膛内尺寸25000mmx10000mm载量大,要求钢骨架设计必须注意控制超宽炉体10000mm的横梁刚性,炉内温度均匀、供热能力高、安全温度范围全炉最高温度950,炉内20节能。中国联合工程公司承担了该台车式热处理点控温,600以上温度均匀性确保士10炉的开发研制,该热处理炉经试烧检验,各项技炉车装载量最大装载量500t(不含垫铁),术参数满足设计要求。电动自行走2超大型热处理炉技术参数3超大型热处理炉的关键技术该热处理炉主要由炉体(包括炉衬)、炉门、由于该炉要求的炉膛尺寸和装载能力很大,收稿日期:2011-03-05;修订日期:2011-03-22且控温精度、自动化水平和节能技术等要求都很作者简介:刘俊峰(1959-),男,陕西延长石油化建股份有限高,故该热处理炉必须釆用相应的技术,以达到公司副总经理。热处理炉的性能要求。?22重型机被2011N0.31超宽帅体供热和炉内气流循环技术行机构,电动机采用变频调速,使重载炉车起该热处理炉超宽并装载量大,燃烧系统应保动、停止平稳安全。使用380V直接供电的坦克证炉内温度的均匀性和稳定的供热能力;还应具链式移动电缆架结构,安全可靠,地面平整。有燃烧系统的安全性、宽广的调节性、良好的自3.4计算机集散式中央控制系统控操作性。为保证炉膛中心温度的均匀性和供热中国联合工程公司开发的工业炉专用控制系能力,全炉采用CGSY-100-型大容量高速调统采用西门子S7-300PLC多回路控制器,主要温自控烧嘴系统20套。大火状况时,燃烧后不由温度控制系统、压力控制系统及故障检测报警单是气流速度可达100m/s以上,并且也大大提系统组成,实现计算机集散式中央控制。上位机高了其动能,配以先进的脉动燃烧方法,起到了采用DEIL工控机,配上组态监控软件,可实现炉内气体强制循环和强化对流传热的效果,保证动态显示系统流程图,工艺曲线设定、实时监控了炉膛中心温度的均匀性和传热效率,提高了加以及查询打印历史数据记录。并可通过网络与下热质量、缩短了加热时间。位高性能和高可靠性的西门子S7-300控制系统3.2采用轻型防变形钢结构门框技术实现集散式控制,避免计算机中央系统出现故由于炉门面积大于100mn2,自重很大,采障,导致整个系统瘫痪的事故发生用“轻型防变形钢结构门框”,既满足了大型炉“精细化控温”技术可有效提高炉膛的温度的刚度要求,又减轻了炉门的重量,同时可防均匀性,降低热处理时间,节能效果显著。在炉止在高温炉气泄漏时的变形。门架两侧安装电动长方向细分为20个控温区,一对一精密控制。机和减速机加配重的提升方式,平衡两个门柱的分别将20区温度信号、燃油压力、助燃风的温受力,提高门柱稳定性。炉车设有进出行程双保度、压力信号送入西门子S7-300控制器,按照险限位机构及与炉门的连锁机构,炉车进出有声PID控制理论,经过一系列运算,输出信号至烧光警示,确保安全操作。嘴控制器,侗服操作器,去调节各个阀广门,达到采用“可调纤维裙边炉门密封结构”、“多点控制温度的目的。针对国际上对热处理过程中的压力可调结构”、“轻型防变形钢结构门框”等技降温冷却控制日益重视,为保证压力容器热处理术,结合气缸压紧软边密封装置,在炉门下部设质量和提高生产效率,热处理炉装有计算机降温有自动耐火纤维密封块与炉车压紧密封,确保炉控制系统,对各降温阶段实现控制。门密封性能。全硅酸铝耐火纤维毯炉衬3.3超大型炉车纵梁采用组合式焊接技术户树采用具有优良隔热保温性能的全硅酸铝超宽、超重大型炉车由耐火材料、车架、电耐火纤维毯,经压缩打包制作成折叠单元块,通动自行机构、车轮装置、供电装置等组成,标高过铆固件固定在炉体钢板上组装成炉衬。层铺+1650mm,一次最大可装载500t(不含垫铁),折叠单元块结构,在炉衬钢板内侧平铺2层要求重载炉车钢结构具有良好的刚性和耐冲击能20mm耐火纤维毯,并压缩到30mm,外用力;从结构方面,炉车纵梁采用“组合式焊接190mm纤维毯折叠单元块,兵列式排列,用耐梁”,横梁采用“变截面鱼腹式焊接梁”,根据横热钢螺栓组件安装,形成组合炉衬