对于常用燃煤锻造炉的燃气改造.pdf

2 0 0 4年第 2期铁道技术监督 新技术应用 造 炉 的／ 燃 气 改 造 李家通 天津铁路分局天津工务段 eH ， ◇◇0 ◇ o◇ ◇ o C H， C 摘 要 R QDL I型小型燃气锻造炉， 是锻修工作 中的必备设备之一 ， 它以液化石油气为燃料 ， 采用进 口百得 s p a r k g a s系列燃烧机 ， 具有安全 、 高效、 无污染的特点 ， 属新一代的环保型锻造设备。 关键词 改燃锻造炉 环保经济创新 1 选题与立项依据 根据天津市蓝天工程的要求 ， 以煤为燃料 的锻 造炉已不适应环保要求 ， 既污染环境 ， 又影响职 工身 心的健康。另外我段工厂地 处天津市区中心 ， 天津 站附近 ， 是市蓝天工程重点建设 区域之一 ； 自2 0 0 0 年至 2 0 0 1 年 ， 两年间曾多次接到河东区政府环保局 的 口头通知和限期整改通知书 ， 并于 2 0 0 1 年 8月被 迫停产。停产以后 ， 给我段的生产带来极大的不使 ， 特别是给紧迫的大 、 中修任务造成极大的影响。至 此期间， 我们想了许 多办法例如在偏远地 区建土灶 等， 但都只能解决一 时的问题 ， 远 不能满足 生产需 要 ， 因此段领导做出要尽快解决锻造炉改燃 问题的 决定。我段工厂汇同技术部门经过走访市内锻造行 业 ， 与天津市塞洋工业炉有限公司联合 ， 在其燃油室 试锻造炉的基础 上 ， 根据 锻造需要 ， 设计 r新一 代 R Q DL I型燃气锻造炉 。 1 ． 1 选择清洁能源 调研过程 中发现 ， 锻造行业改燃后均使用轻柴 油作为燃料。但轻柴油从改燃角度讲 ， 仍 不属清洁 能源 ， 起不到彻底改造的 目的。因此 ， 我们确定采用 液化石油气作为改造后锻造炉的燃料 。 改燃必然要涉及到成本 。通过测试分析得 出 以煤为燃料 ， 加热 1 k g钢材至 1 0 0 0 ～1 2 0 0 ℃ 所需 费用为 0 ． 4 5元 ； 而以液化石油气为燃料将 1 k g钢材 加热至 1 0 0 0 ～1 2 0 0 C所需费用为 0 ． 7 0了 亡 ， 燃料 费 用提高 5 5 ％。 燃料费用 的提高 ， 势必对锻制工具 的总成本产 生影响 ， 这样一来在经济方面是否合理成为需要解 决的一个重大问题。为此 ， 我们对常用 1 5种工具单 一 2 0一 位产品成本进行认真的分析 ， 通过分析发现 ， 燃料费 用在整个产品制造过程中所 占比重很小 ， 用煤做燃 料锻制工具 ， 燃料 费用 占总成本 的 9 ． 9 5 ％， 而用液 化石油气为燃料 也仅 占 1 4 ． 5 4 ％可见 ， 燃 料在整 个产品制造过程 中， 不起决定作用。然而， 改燃 的成 功将大大提高劳动效率 ， 减少污染 ， 改进职工的生产 作业环境。 1 ． 2 锻造炉的基本要求 1 ． 2 ． 1 根据生产要求一次加热重量大约以 1 0 0 k g 为宜 ， 由此确定炉底有效加热面积为 0 ． 4 m 左右。 1 ． 2 ． 2 为满足工具修理需局部加热的要求 ， 其中一 台加热炉需采用单燃双层加热方式。炉底有效加热 面 积 为 0 ． 3 7 7 m 。 1 ． 2 ． 3 根据锻造的要求 ， 炉温设计温度为 9 0 0 1 2～ l 3 0 0 ℃ 1 ． 2 ． 4 按照结构简单 、 便于操作的要求 ， 决定采用 进 口 s p a r k g a s 一6型百得燃气燃烧机炉温可预先 设定 ， 自动点火 ， 自动控温 ， 安全可靠 2 设计思路及基本参数 2 ． 1 供气系统 液化气为瓶组供应 ， 5 0 k g 4瓶 ， 用 1 寸普管平行 连接在管路上 ， 每瓶分别设置球式 阀门。高压管路 前端依次设有 1 弹簧压力计 ， 以观察供气压力 ； 2 高压不锈 钢球 阀 ， 以便 于切封整个供 气系 统； 3 QT 一2 0可调式调压 阀， 可随时调整供 ‘ 力 ， 确保燃烧机正常工作 。主管路采用 1寸镀锌管 无压 ， 末端设有排空管。 维普资讯 新技术应用 2 0 0 4年第 2期铁道技术监督 两台燃烧机前分别设有球式阀门， 可单独工作 ， 也可同时工作。整个供气过程为 首先打开气瓶 阀 门， 开启总阀门， 调整供气压力 ， 然后打开燃烧机前 阀门， 做好点燃前供气准备工作。 2 ． 2 电气控制 系统 电气控制系统图 见图 1 中， 合上主开关 O1 通 电， 合上空气开关 S l ， 用空气将炉膛吹扫 1 ～3 mi n 。 N 地 嚣 隈 譬 、 、 溜 图 1 电气控 制原理 图 再合上煤气开关 S 2 ， 指示灯 H 2亮 ， 经过短时间 燃烧机启动 ， 4 0 s 后 ， 燃烧机 安全阀和运行 阀先后打 开， 点火系统开始工作。同时在 P I D智能调节器上 调出指示温度控制范围， 燃烧机工作走到温度控制 上限时， 煤气 自动切断熄火 。待走 到温度控制下限 时， 燃烧机 自动点火 ， 正常工作。 2 ． 3 为了确保锻造炉工作安全 ， 当燃烧机出现下列 情况之一时， 自动闭锁 1 煤气管道中空气排除不净 ； 2 煤气量不足以维持火燃稳定 ； 3 空气与煤气的比例不适合 1 2 6 ； 4 煤气 压 力 达不到所要求 的范围 1 3 0 0 P a -- 3 0 0 0 P a ； 5 点火变压器故障 ； 6 外壳接地不好 。 3 燃气锻造炉成型实验及改进 锻造 车间一共 需要两个大小不 同的锻造加热 炉 ， 其中大炉 底部有效加热面积为 0 ． 4 7 1 m ， 适用 于大批量大件工具的生产 ； 小炉 底部有效加热面积 为 0 ． 3 7 7 m ， 双层加热 ， 适用于小批量工具生产及工 具的修理。试生产过程 中出现了一些 问题 。 3 ． 1 小炉从冷炉加钢坯升温至 1 0 5 0 0 ； ， 大炉仪升 至 1 0 0 0 0 2 即停止升温， 且长达 4 h之久 ， 根本不能达 到生产要求 ， 燃气浪费严重。 为此大家进 行分析 ， 认 为 问题 出在供气 系统 。 因此 ， 首先 以 煤气手册 作为依据 ， 在确定气化贮罐 室的基础上 ， 进行平面布置。然后又以炉子的生产 能力 、 耗气量 ， 燃烧机燃烧能力， 高峰用气时间 大约 1 h 耗气量为 5 ～1 0 N ／ h ， 单瓶气化能力为 3 ． 5 5 N／ h ， 三瓶同时气化能力为 1 0 N／ h以上 ， 这四瓶 同时气化 可满足两台炉子同时工作 。因此决定采用 4个钢瓶 组 。4个钢瓶组 同时气化 ， 为防止燃烧机 因压 力超 出 1 3 0 0 P a --3 0 0 0 P a范围， 流量不稳造成燃烧机火 燃不稳 ， 空气 比例失调 ， 造成燃烧机闭锁 ， 所以在贮 气室前端安装一个可调式调压器 ， 其压力范围控制 在 7 0 0 P a 5 0 0 0 P a ， 流量 l 0 ～2 0 N／ h 。改进后的具 体供气系统见图 2 。 图 2 供气 系统 改进后 图 3改进 后 的燃 气 锻 造 炉 3 ． 2 装于炉子顶部的节能水套循环装置 ， 由于水套 升温速度太快 ， 气水分离 ， 造成水循环不畅。排空管 喷出汽化水 ， 使炉体及燃 烧机因沸水而无法进行生 产。同时也发现炉温升温 速度很快 ， 但锻件燃烧 不 好 ， 特别是大炉仍是达不到设定温度。为此 ， 我们进 一 21 一 臣 维普资讯 2 0 0 4年第 2 期铁道技术监督 新技术应用 行了再次改造。取消水套循环装置， 用耐火砖砌筑 炉顶 ， 又将燃 烧机入 火角度 向炉 底倾斜 2 5 。 ～3 0 。 。 经测试 ， 小炉底部加温达到要求 ， 但上部仍然达不到 要求。大炉 明显燃 料供应不足 ， 达不 到设 定温度。 为此 ， 进行最后改造 ， 将小炉改为双燃双加热 ， 将大 炉燃烧机 由原来 s p a r k g a s 一6改为 s p a r k g a s l l 燃 烧机 。这样 ， 经过全面改制后进行试生产 ， 结果达到 国家一等炉标准 1 2 0～2 5 0 k g煤／ t 锻件 预定 目标 和要求。图 3为最后定型的燃气锻造炉。 4 与传统燃煤锻造炉相比的诸多优点 4 ． 1 环保 由于不使用煤炭作为热源 ， 该锻造炉极大的减 少了对环境 的污染 ， 降低 了大量粉尘及有害气体 的 施放 ， 达到了国家和天津市规定 的安全环保排放标 准。根据天津市河东区环保局对我厂环保排放达标 前后即锻造炉改燃前后 的测算 ， 该锻造炉 向大气排 放的有害气体平均减少 了 4 2 ． 3 ％， 粉尘 的排放量减 少了 3 5 ％， 具有十分显著的社会效益。 4 ． 2 高效 尽管采用燃气加热会一定程度的增加单位加热 成本 ， 但是 由于生产条件的改变 ， 该燃气锻造炉可以 极大的节省工时 ， 提高劳动效率。通过 一段时间 以 来的使用 ， 在实践中总结 出这种新型燃 气锻造炉的 几大优点 4 ． 2 ． 1 从前采用燃煤炉锻造需有专人点火 、 拢火 、 看火 ， 而燃气锻造炉不需专人看护 ， 减少了一个工作 人员 ， 如按每班 5人作业 ， 可节省工时 2 0 ％。 4 ． 2 ． 2 非常适用于 l qt t 量的锻制工作 燃煤锻造炉 因燃煤不能随意控制供给的特性 ， 不太适合于 中小 批量的加工 ， 一次装填 的燃料没有使用完那 么就完 全浪费了。但是燃气锻造炉因为其燃气供给系统的 方便性而大大避免了这种浪费， 即使是很小的批量， 我们也可以做到快速起炉 ， 随时加工 4 ． 2 ． 3 采用燃 煤锻造炉锻制工 具， 每炉最 多加热 5 0 ～6 0 k g ， 而燃气锻造炉每炉至少可加热 1 0 0 k g ， 并 且可以随锻随添加新料 ， 不需 中断作业。以捋搬子 为例 ， 过去要捋 1 0 0个搬子大 约需 7～8炉两天时 间 ， 而用燃气锻造炉 只需 1天就 可以完成 ， 提高工效 约 5 0 ％ 收 稿日 期 2 0 0 3 1 0 2 3 ‘{ {。 。 夺 一 ‘ 一 。 一 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 一 ⋯ 。 。 。 一 ⋯ ‘ 一 一 一 ⋯ ⋯ 。 。 雯 1 8 墓移频1 j 劲c；f 塞在儆匿库电 芾的应用分衍 毫 毒 ’ 羔 王海江 ． 中铁十八局集团电务工程有限公 司 ’ ‘ ．专 ． ． 々 ． 々 ． 々 ． ， ． 々 ． 々 ． 专 ． ． 一 ． 一 ， ． ≮、 ． ⋯ ⋯ ⋯ }． ． ． ， ． ‘ 一 }． 。 }． }． 。 ． 一 ， ． ． { ． ． ≮ ． ‘， ． ‘⋯ }． ‘ ⋯ ． 一 }． ‘ ． ， ． 一 、 ． 々 株 株州 六 六盘水 复线 1 8信息移频 自动闭 息移频 自动闭塞采用电化区段 Z P WD 型 ， 区间道 塞工程已于 2 0 0 3年 9月 2 4日开通。其中新窑～茨 床电阻按 1 ． 0 1 2 k m考虑 ， 个别困难地带 如有隧道 、 冲段原计划于 2 0 0 3年 6月 2 8日开通完毕 ， 因为 1 长大桥梁或道床翻浆 冒泥现象 把闭塞分区进行 中 个区段出现了低道床 电阻现象 ， 成都局建指曾先后 继切割。 2次组织 1 8信息研发 、 设计 、 贵阳分局电务分处 、 电 原设计情况见 图 1 ， 其 中 C G ．载频为 8 5 0 Hz 、 务段 、 监理及施工单位到现场 分析 、 处理 ， 最后解决 C G， 载频为 6 5 0 H z 。 了道床电阻过低 、 漏泄过大的问题 。这个问题 的出 现及处理过程使新窑 ～茨冲段的 1 8信息移频 自动 闭塞的开通比原计划时间推迟了 2个多月， 一定程 度的影响了业主投资的经济效益。在此 ， 把该 问题 的分析及处理过程进行总结 ， 以供广大技术人员在 低道床电阻地带施工 1 8信息移频 自动闭塞时参考。 1 设计情况 铁道部第二勘测设计院设计 的株六 复线 1 8信 一 2 2一 Ds G2 C5 G2 1 0 5 0 m Cs Gi 6 5 0 m 图 I 其中 按最低道床电阻标准调整衰耗 隔离 盒 ， 滤入 电压只有 1 8 5 mV， 不能满足接收盒 2 4 0 mV 可靠工作的要求。 成都局组织有关部门确认 问题的原因不是施工 维普资讯