Способ эксплуатации печи с контролируемой атмосферой с электронагревателями Советский патент 1990 года по МПК C21D1/74 

Изобретение относится к химико- термической обработке и может быть использовано при эксплуатации электропечей с контролируемой углерод- соде ржащими атмосферами, преимущественно на бестрансформаторных печах с заземленным корпусом. Печи имеют сжимы соединений нагревателей: однофазная, с нулем, трехфазная, звезда с заземленной общей точкой (нейтралью) .

Цель изобретения - повышение надежности печи путем увеличения срока службы нагревателей.

Сущность способа может быть рассмотрена на примере реализации на пяти бестрансформаторных печах типа СНЭ-4.8.2,5/12 с заземленным корпусом. Схема соединений нагревателей - трехфазная, звезда с заземленной общей точкой. Температура в печах 900-1150°С. В печь подавали защитный газ-энцогаз. По разности токов в противоположных проводах каждого нагревателя определяли ток утечки на корпус печи. Измерение проводили с помощью измерительных трансформаторов тока УТТ-5м и многопредельного измерительного прибора типа Ц-4311.

Для измерения разности токов применяли дифференциальную схему измерительного трансформатора, который имеет две первичные обмотки - одну образует проводник, связанный со входом нагревателя, вторую - проводник, связанный с выходом нагревателя. Витки этих обмоток намотаны встречно по отношению друг к другу и, следовательно, токи в них протекают в противоположных направлениях. Таким образом, вычитание токов производится в самом измерительном трансформаторе и на выходе вторичной (измерительной) обмотки измеряется уже

СП

Јь ОЭ СП

О

1C

не абсолютное значение токов, а их разница, которая в данном случае является током утечки на корпус печи. Устанавливая соответствующий предел измерительного прибора, эту разницу измеряли с точностью, соответствующей классу прибора (0,5),

За начало нагревателя принимаем его токоотвод, находящийся со стороны линейного проводника электрической сети, а за конец нагревателя - токоотвод, связанный с нулевым проводником или общей точкой звезда.

Напряжение на нагревателях измеряли, подключая к его выводам вольтметр типа Э-515.

Первоначально измеряли ток утечки с нагревателей новой печи, подготовленной к эксплуатации в соответствии с техническими требованиями. Футеровка каждой печи имеет ко нечное сопротивление и даже на новой печи, не имеющей сажистых отложений с нагревателей на корпус протекает начальный ток утечки.

В данном случае при рабочей температуре печи он составлял 0,35 мА для подовых нагревателей и 0,34 мА для боковых нагревателей. Эти цифры и были взяты за основу при дальнейших исследованиях.

Затем печи заполнялись газом (эндогазом) и эксплуатировались в рабочем режиме. Ток утечки измеряли ежедневно. Прожиги проводили при увеличении тока утечки по сравнению с начальным током в 2,5, 10, 20 и 30 раз на пяти печах, что соответствовало значениям тока утечки 0,7; 1,65; 3,5; 7,0 и 10,5 мА. При этом в ходе эксплуатации печей величина тока утечки с боковых нагревателей была на 15-20 % меньше, чем с подовых нагревателей, поэтому периодич - ность прожигов устанавливали, ориентируясь на значения токов утечки подовых нагревателей.

Печь эксплуатировалась до выхода из строя нагревателей (как правило, подовых), затем вычислялся срок их службы для каждого режима эксплуатации (см. таблицу).

При проведении ПРОЖИТОЕ по увеличению тока утечки более чем в 20 раз, рок службы нагревателей резко уменьшается. Это значение было взято за верхний предел увеличения тока утечки.

Нижний предел увеличения тока утечки - в 2 раза больше заданной для новой печи был принят, исходя из следующих соображений.

JПри проведении прожигов по увеличению тока в 1,4-1,5 раза по сравнению с начальным промежуток времени между прожигами становится сопоста

вимым со временем технологического

цикла или меньше его, увеличение же тока в 2 наблюдалось в среднем к концу недельного цикла работы печей. Проведение прожига чаще, чем в I раз в неделю экономически не целесообразно, поскольку прожиг печи занимает 6-7 ч, а затем еще несколько часов требуется на восстановление требуемого состава атмосферы печи. Все это время печь работает в режиме холостого хода и не используется по прямому назначению.

Использование предлагаемого спо- соба позволяет повысить надежность печей с контролируемой атмосферой, имеющих электронагреватели, бестран- сформаторно связанные с электрической сетью, за счет увеличения срока служ- бы нагревателей и устранения возможности электрических пробоев. Контролируя токи утечки непосредственно с отдельных нагревателей, можно своевременно проводить прожиги рабочей камеры. Расширяется область применения беетрансформаторных печей, поскольку снимаются ограничения на способ заземления кожуха печи и на количество заземляющих проводников.

Формула изобретения

Способ эксплуатации печи с контролируемой атмосферой с электронагревателями, преимущественно бестрансформаторной с заземленным корпусом, включающий контроль тока и напряжения в цепи электронагревателей и проведение прожига, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности печи за счет увеличения срока службы нагревателей, измеряют разность токов на входе и выходе каждого нагревателя при неизменном напряжении, а прожиг проводят при превышении этой разницы по сравнению с первоначально измеренной в 2...20 рая.

Возрастание тока утечки по сравнении с началь- t ньм

Средний срок службы нагревателей, тыс ,ч

Изобретение относится к способу эксплуатации электропечей с контролируемыми углеродсодержащими атмосферами, преимущественно на бестрансформаторных печах с заземленным корпусом. Цель изобретения - повышение надежности печи за счет увеличения срока службы нагревателей. Сущность изобретения заключается в следующем. Измерение увеличения тока утечки на каждом нагревателе и проведение при увеличении тока утечки в 2...20 раз хотя бы на одном из них приводит к увеличению срока их службы, уменьшению пробоев, снижению электрической эрозии нагревателей. 1 табл.

2 раза9,5

5 раз8,6

10 раз7,5

20 раз5,9

30 раз3,5