Công nghệ lò NOF sản xuất tôn lạnh

Công nghệ lò NOF sản xuất tôn lạnh

CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ

LÒ N.O.F

01/22/15 CONG NGHE NOF 2

I Giới thiệu công nghệ NOF

II Giới thiệu Lò N.O.F

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F

Presented by Phan Đình

Long

IV Nguyên lý điều khiển

01/22/15

Nung không Ôxy hóa (PH + NOF):

đốt cháy dầu mỡ trên bề mặt băng tôn đồng thời tạo một lớp

vảy oxy hóa trên bề mặt băng tôn Tạo điều kiện cho phản ứng hòan nguyên sắt trở lại cho công đọan tiếp theo

Các phản ứng chính trong lò NOF :

C + H2O <-> 2CO + H2

C + CO2 <-> 2CO

FeO + H2 <-> Fe + H2O

FeO + CO <-> Fe + CO2

Phản ứng phân hủy cac bon và ô xy hóa tạo màng :

C + CO2 <-> 2CO (Cac bon bị phân hủy từ dầu cán) => cac

bon biến mất ở 550°C, tỷ lệ không khí 0.9 Cac bon biết mất ở khu vực đầu vào của NOF

Fe + CO2 <-> FeO + CO (phản ứng ô-xy hóa) (600-700°C)

Fe + H2O <-> FeO + H2 (phản ứng ô-xy hóa) (600-700°C)

Nếu cac bon vẫn còn trên bề mặt băng tôn => sẽ giảm độ kết dính

của lớp mạ

Nếu tăng nhiệt độ lên cao, cac bon sẽ biến mất theo phản ứng

trên, mặt khác phản ứng ô-xy hóa cũng tăng lên theo.

Để đạt được mục đích vừa tẩy sạch cac bon vừa không làm tăng

oxy hóa băng tôn người ta kiểm soát chặt nhiệt độ từng zone và tỷ

lệ khí CO/CO2

Ủ không Ôxy hóa (RTF) :

có hai công dụng chính, thứ nhất là hòan nguyên sắt, tạo thành

một lớp sắt nguyên chất gần tuyệt đối đồng đều trên bề mặt băng

tôn => tạo tiền đề cho việc kết dính giữa lớp mạ và thép nền

Công dụng thứ hai, ủ thép kết hợp với công đoạn làm nguội GJC

=> làm thay đổi cơ tính của thép nền => chuyển từ tôn cứng

thành các lọai tôn mềm khác nhau

Phản ứng hòan nguyên như sau :

FeO + H2 <-> Fe + H2O

Làm nguội không Ôxy hóa (GJC):

Công đọan làm nguội không ôxy hóa có ba mục đích chính

=> thứ nhất, đây là công đọan nhiệt luyện quan trọng kết

hợp với công đọan giữ nhiệt ở buồng RTF nhằm cho ra các

lọai tôn có độ cứng khác nhau (kiểm sóat tốc độ lớn lên của

hạt => kiểm sóat độ cứng của thép nền), thứ hai, giảm nhiệt

độ của băng tôn một cách từ từ => chống sốc nhiệt gây nứt,

gãy tôn (từ 750°C giảm dần xuống đến 600°C) Thứ ba,

kiểm sóat nhiệt độ của băng tôn một cách chính xác, đúng

bằng nhiệt độ của hợp kim nhôm-kẽm lỏng trong chảo mạ

Đây là tiền đề để tạo nên một lớp mạ kết dính tốt

01/22/15 CONG NGHE NOF 7

 Lò N.O.F : Tên đầầy đủủ là Non-Oxidizing Fủrnace

Tên Tiêếng Viêệt goệi là lò Ủủ không ô-xy hóa

 Tôủng chiêầủ dài lò khoaủng 60m

 Nhiên liêệủ đôết chính là LPG và bứếc xaệ nhiêệt điêện trởủ ( TDS )

 Việ trí thiêết biệ trên dầy chủyêần : nằầm ởủ việ trí giứữa khủ vứệc tầủy

rứữa và chaủo maệ.

 Là thiêết biệ phaủn ánh công nghêệ chính yêếủ củủa dầy chủyêần maệ nhôm Chứếc nằng chính :

- Tầủy bêầ mằệt ngủyên liêệủ : Làm saệch bêầ mằệt tôn trứởếc khi maệ.

- Nủng chủyêủn pha ngủyên liêệủ thép nêần : chủyêủn đôủi

Fủllhard  Aneal dùng cho saủn xủầết tôn mêầm

- Hoàn ngủyên thép nêần saủ khi ủủ taệo tiêần đêầ cho viêệc hình

thành lởếp hởệp kim kêết dính lởếp maệ vởếi thép nêần Mằệt khác

dủy trì nhiêệt tầếm xủôếng chaủo maệ nhằầm tránh thầếp thoát nhiêệt chaủo, tằng hiêệủ qủaủ nhiêệt nằng và chầết lứởệng thành phầủm saủ maệ.

II Giới thiệu Lò N.O.F

2.1 Cầếủ taệo :

 Lò N.O.F gôầm 04 khủ vứệc công nghêệ chính :

- KV gia nhiêệt ban đầầủ : PHS_Preheating section

- Khủ vứệc Ủủ trứệc tiêếp : N.O.F section

- Khủ vứệc Ủủ nhiêệt gián tiêếp : RTF section

- KV làm ngủôệi saủ Ủủ : GJC section

Ngoài ra còn có các khủ vứệc phủệ nhứ saủ :

- KV xủôếng chaủo : TD section

- Bủôầng làm kín đầầủ vào : Entry seal

- Các phầần ngằn cách giứữa các vùng chứếc nằng củủa lò : Throat (hoệng) 1,2&3

Trong đó :

- Khủ vứệc NOF : chia làm 03 vùng N.O.F 01/02/03

- Khủ vứệc RTF : chia làm 02 vùng R.T.F 01/02

 Cầếủ taệo khủng sứởần sằết thép hàn, kín khí Trong là vầệt liêệủ chiệủ nhiêệt, chiệủ lứủa

Tùy theo tứầng vùng chứếc nằng mà các vầệt liêệủ đứởệc sứủ dủệng khác nhaủ : Tầếm

calci, bông ceramic, gaệch cách nhiêệt, gaệch chiệủ nhiêệt, bê-tông chiệủ nhiêệt

 Hêệ thôếng trủệc đởữ điêầủ khiêủn đôầng bôệ tôếc đôệ sủôết chiêầủ dài lò goệi là các Health

Roll Các trủệc trong bủôầng NOF đứởệc giaủi nhiêệt bằầng nứởếc, các trủệc trong bủôầng RTH không có nứởếc giaủi nhiêệt

 Ởủ môữi vùng trong môệt khủ vứệc công nghêệ có cùng chứếc nằng, chiủ khác nhaủ là

giởếi haện nhiêệt đôệ kiêủm soát đaủm baủo nhiêệt đôệ tầếm

01/22/15

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F

CONG NGHE NOF

2.2 Thiêết biệ :

- Phầần này có thêủ goệi là bao gôầm 02 vùng khủ vứệc vào (ENT) và

khủ vứệc tiêần gia nhiêệt daệng đôết cháy laệi hoàn toàn khí cháy và khí

thứầa ( RWP_radiation waste gas pre-heating section )

- Hêệ thôếng Sealing Door vầện hành bằầng tay và đôếi troệng Dùng con lằn siêết chằệt các nêm cứủa đaủm baủo lủôn kín trong sủôết qủá trình

vầện hành.

- Trang biệ : 02 đầầủ đôết gas trứệc tiêếp công sủầết 34.394Kca/h/01bôệ, bôế trí 02 bên lò (D.S và W.S)=> Đôết cháy khí dứ trứởếc khi thaủi

Điêầủ khiêủn đôết cháy daệng phủn trứệc tiêếp hôủn hởệp khí/gas vào

bủôầng lò, yêủ cầầủ sứệ cháy hoàn toàn

- 04 đầầủ phủn khí đã qủa sầếy gia nhiêệt LL = 350Nm3/h => kêết

hởệp vởếi hôữn hởệp khí trong lò => tứệ cháy gia nhiêệt bằng tôn

- Hêệ thôếng đứởầng ôếng khí Sealing N2 làm kín lò và phủệc vủệ công

khầủn cầếp cầần thiêết.

- Hêệ thôếng can nhiêệt phủệc vủệ điêầủ khiêủn nhiêệt đôệ vùng

Thermocoủp và đo nhiêệt tầếm.

01/22/15

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F (tt)

CONG NGHE NOF

2.2 Thiêết biệ :

2.2.2 KV đôết trứệc tiêếp không ô-xy hóa_ Non-Oxidizing Fủrnace

( N.O.F ) : 9m

- Khủ vứệc NOF đứởệc ngằn vởếi khủ vứệc RTF bằầng bủôầng đêệm goệi là

Throat 1 Taệi vùng này gằến các can nhiêệt hôầng ngoaệi Pyrometter

đo nhiêệt tầếm saủ khi qủa môữi khủ vứệc công nghêệ.

- Chia thành 03 zone.

- Gôầm 16 đầầủ đôết gas trứệc tiêếp công sủầết 300.000 Kcal/h/01bôệ,

bôế trí đêầủ 02 bên lò (D.S và W.S)

- Phần bôế hêệ thôếng đôết : Zone 1_06 bôệ, zone 2_06 bôệ, zone 3_04

bôệ.

- Khí đứởệc sầếy nóng ởủ phầần Heat_Exchanger (tầện dủệng nhiêệt khí

thaủi) saủ đó trôện vởếi LPG theo tiủ lêệ công nghêệ trứởếc khi đôết, taệo ra

hôủn hởệp cháy đứởệc khôếng chêế thiêếủ O2(tyủ lêệ không khí 0.9-0.97)

Mủệc đích tránh bêầ mằệt thép nêần biệ oxy_hóa.

- Hêệ thôếng đứởầng ôếng khí Sealing N2 làm kín lò và phủệc vủệ công

khầủn cầếp cầần thiêết.

- Hêệ thôếng can nhiêệt phủệc vủệ điêầủ khiêủn nhiêệt đôệ vùng là các

Thermocoủp trên tứầng Zone.

01/22/15 MAINTERNANCE 10

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F (tt)

CONG NGHE NOF

2.2 Thiêết biệ :

2.2.2 Radiant Tủbe Fủrnace ( RTF ) : 28m

- Khủ vứệc RTF đứởệc ngằn vởếi các khủ vứệc còn laệi bằầng các

vùng đêệm goệi là Throat Taệi vùng này gằến các can nhiêệt

hôầng ngoaệi đo nhiêệt tầếm saủ khi qủa môữi khủ vứệc công

nghêệ.

- RTF đứởệc chia thành 02 zone công nghêệ

- Môữi zone đứởệc bôế trí 12 củệm ôếng bứếc xaệ nhiêệt, goệi là

radiant tủbe ( tôủng côệng 24 củệm ).

- Cầếủ taệo củệm ôếng bứếc xaệ nhiêệt : gôầm 01 đầầủ gằến đầầủ đôết

gia nhiêệt, môệt đầầủ thaủi khí nóng có gằến bôệ trao đôủi nhiêệt đêủ sầếy khí saệch trứởếc khi qủa đầầủ đôết và đứa khí thaủi ra hêệ

thôếng hút thaủi khí chủng.

- Béc đôết là daệng đôết trứệc tiêếp, hôủn hởệp khí/gas tôếi ứủ

đứởệc phủn trôện tứệ do trong bủôầng đôết (tứếc là trong ôếng

radiant tủbe)

- Hêệ thôếng đứởầng ôếng khí Sealing N2 làm kín lò và phủệc vủệ

công khầủn cầếp cầần thiêết.

01/22/15 MAINTERNANCE 11

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F (tt)

CONG NGHE NOF

2.2 Thiêết biệ :

2.2.3 Làm ngủôệi : Gas Jet Cooling Section ( GJC ) : 6m

Hay còn goệi khủ vứệc RJC _ Recycle Jet Cooling.

- Khủ vứệc GJC đứởệc ngằn vởếi các khủ vứệc còn laệi bằầng vùng đêệm goệi là Throat 2&3 Taệi vùng này gằến các can nhiêệt hôầng ngoaệi đo nhiêệt tầếm saủ khi qủa môữi khủ

vứệc công nghêệ.

- GJC làm ngủôệi nhanh saủ Ủủ : gôầm 02 qủaệt thôủi ngủôệi tủầần hoàn VVVF công sủầết 30kW, LL 30.000m3/h.

- Hôủn hởệp khí N2 + H2 đứởệc đứa vào mủệc đích hoàn

ngủyên thép nêần, tránh oxy hóa bêầ mằệt.

- Hêệ thôếng sầếy bứếc xaệ nhiêệt bằầng điêện trởủ  góp

phầần điêầủ khiêủn giứữ nhiêệt lò theo yêủ cầầủ công nghêệ.

- Hêệ thôếng đứởầng ôếng khí Sealing N2 làm kín lò và phủệc vủệ công khầủn cầếp cầần thiêết.

- Hêệ thôếng can nhiêệt phủệc vủệ điêầủ khiêủn nhiêệt đôệ

vùng là Thermocoủp và đo nhiêệt tầếm hôầng ngoaệi.

01/22/15 MAINTERNANCE 12

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F (tt)

CONG NGHE NOF

2.2 Thiêết biệ :

- Khủ vứệc xủôếng chaủo (TDS) bao gôầm Hot Bridle và

ôếng xủôếng chaủo đứởệc làm kín.

- Hot Bridle gôầm 02 củệm motor điêầủ khiêủn biêến tầần,

cách ly khủ vứệc lứệc cằng củủa lò và chaủo maệ.

- Hêệ thôếng điêện trởủ bứếc xaệ nhiêệt ( electric radiation

tủbe ) giúp sầếy khô bêầ mằệt thép và tránh sôếc nhiêệt tôn trứởếc khi xủôếng chaủo.

- Bôế trí 01 Pyrometer đằệt trên ôếng xủôếng chaủo đo nhiêệt

tầếm bằng tôn liên tủệc giúp kiêủm tra và điêầủ khiêủn

nhiêệt đôệ tôn trứởếc khi xủôếng chaủo theo đúng yêủ cầầủ

công nghêệ.

01/22/15 MAINTERNANCE 13

III Cấu tạo và thiết bị lò N.O.F (tt)

CONG NGHE NOF

3.1 Khủ vứệc PH section :

- Mủệc đích :

+ Gia nhiêệt nhanh bằng tôn tứầ 350C  4500C (ô-xy hóa)

+ Đôết cháy khí dứ trứởếc khi thaủi ra môi trứởầng

- Nhiêệt đôệ công nghêệ yêủ cầầủ :

+ Nhiêệt đôệ không khí trong vùng : Max.9000C

+ Nhiêệt tầếm yêủ cầầủ : 3000C - 4500C

- Thiêết biệ gôầm :

+ 02 béc đôết, đôết trứệc tiêếp daệng phủn trứệc tiêếp hôủn hởệp gas/gió vào

trong lò, sứủ dủệng bủgi đánh lứủa môầi

+ Hôủn hởệp khí Gas cháy thứầa ởủ các vùng lò trứởếc sứủ dủệng công nghêệ tái

sứủ dủệng nhiêệt ( goệi là After bủrner) : đôết laệi phầần khí gas LPG chứa cháy hêết ởủ

khủ vứệc N.O.F và khí H2 sinh ra và cũng nhứ cầếp thêm ởủ khủ vứệc R.T.F Hôủn hởệp này đứởệc đôết cháy hoàn toàn nhằầm nầng cao hiêệủ qủaủ sứủ dủệng nhiêệt và chôếng

cháy nôủ

- Không khí đứa vào lò đứởệc sầếy nóng trứởếc khi đứa vào lò thông qủa 04 béc

phủn  đầủy nhanh qủá trình tứệ cháy Lứởệng khí củng cầếp đaủm baủo dứ khoaủng

15-20% đêủ đaủm baủo cháy hoàn toàn

- Khí cháy hoàn toàn saủ đó đứởệc đứa qủa bôệ phầện Heat Exchanger đêủ làm

nhiêệm vủệ sầếy khí trứởếc khi đứa đêến đôết taệi các béc đôết khác taệi khủ vứệc NOF,

RTF…

- ThermalCoủp sứủ dủệng đêủ đo nhiêệt đôệ không khí trong lò Pyrometer đo nhiêệt

tầếm saủ khi qủa khủ vứệc  thứệc hiêện chứếc nằng lầếy thông tin, giám sát, điêầủ

khiêủn nhiêệt đôệ khủ vứệc thông qủa chứởng trình PLC

01/22/15 MAINTERNANCE 14

IV Nguyên lý điều khiển

CONG NGHE NOF

3.2 Khủ vứệc NOF section :

- Mủệc đích củủa NOF :

+ Gia nhiêệt nhanh bằng tôn tứầ 4500C  7500C chằện qủá

trình ô-xy hóa laệi, đôầng thởầi đôết cháy dầầủ cán còn laệi trên bêầ mằệt bằng tôn (ởủ

nhiêệt đôệ 5500C )

+ Taệo ra môệt màng ô xít không ôủn điệnh trên bêầ mằệt bằng tôn ởủ nhiêệt đôệ

600-700 nhằầm taệo điêầủ kiêện hoàn ngủyên bêầ mằệt bằng tôn trong lò RTF

- Ba yêếủ tôế cằn baủn đêủ điêầủ khiêủn lò NOF :

- + Thởầi gian

- + Khí qủyêủn lò : Thành phầần và hàm lứởệng các chầết khí trong lò

- + Nhiêệt đôệ bằng tôn

- Hêệ thôếng đôết trứệc tiêếp sứủ dủệng công nghêệ trôện hôủn hởệp khí Gas/gió theo tiủ lêệ

trứởếc khi đứa vào bủôầng lò thứệc hiêện qủá trình đôết

- Nhiêệt đôệ bủôầng max.1250

- Gió đứởệc sầếy nóng ởủ Heat Exchanger trứởếc khi trôện

- Tiủ lêệ này đứởệc điêầủ khiêủn đaủm baủo Gas/gió =0.9-0.97, theo yêủ cầầủ công nghêệ

là không Oxy nhằầm tránh xaủy ra qủá trình oxy hóa bêầ mằệt thép nêần

- Lứởệng khí thaủi thứầa gas seữ đứởệc đôết laệi taệi khủ vứệc PH

- Giám sát nhiêệt lò và nhiêệt tầếm bằầng hêệ thôếng thermalcoủp và pyrometet kêết

nôếi chứởng trình PLC

01/22/15 MAINTERNANCE 15

IV Nguyên lý điều khiển ( tt )

CONG NGHE NOF

3.3 Khủ vứệc RTF section :

Mủệc đích :

Các thông sôế chính cầần kiêủm soát :

- Nhiêệt đôệ công nghêệ yêủ cầầủ :

- Chiêầủ dài khủ vứệc này 28m, đứởệc cách ly vởếi NOF bằầng khủ vứệc trủng gian goệi là #1 throat, dùng đêủ điêầủ

khiêủn áp sủầết giứữa 02 vùng lò và ngằn khí tứầ lò NOF sang RTF

- Hêệ thôếng đôết và trủyêần nhiêệt bứếc xaệ gián tiêếp thông qủa các ôếng goệi là Radiant tủbes Kiêủủ gia nhiêệt gián

tiêếp này mủệc đích cách ly lứủa vởếi khí baủo vêệ là hôủn hởệp HX ( H2 + N2 ) đứởệc bởm vào trong lò 30m3/h.

- Hôủn hởệp HX có tác dủệng lầếy đi taệp chầết cháy ởủ khủ vứệc NOF

- Dủy trì nhiêệt cao và tùy theo yêủ cầầủ saủn phầủm mà khủ vứệc này có tác dủệng nhứ tầủy rứủa hoằệc cao hởn nứữa là thứệc hiêện Ủủ tôn, hoàn ngủyên sằết nhởầ vào H2 trong hôủn hởệp khí baủo vêệ.

- Hêệ thôếng đôết trong ôếng Radiant tủbe đởệt đôết daệng phủn trứệc tiêếp trong ôếng và điêầủ khiêủn đaệt hiêệủ sủầết cháy hoàn toàn.

- Củôếi ôếng có gằến thiêết biệ trao đôủi nhiêệt goệi là Recủperater, sầếy khí nóng trứởếc khi vào troện vởếi LPG đôết trong

ôếng bứếc xaệ.

- Khí thaủi trong môữi ôếng Radiant đứởệc thủ hôầi qủa hêệ thôếng qủaệt hút VVVF 55kW, lứủ lứởệng 20.000m3/h, P =

01/22/15 MAINTERNANCE 16

IV Nguyên lý điều khiển ( tt )

CONG NGHE NOF

3.4 Khủ vứệc GJC section :

Mủệc đích :

- Làm ngủôệi bằng tôn tứầ tứầ nhằầm khôếng chêế đôệ lởến củủa haệt tinh thêủ

- Khôếng chêế nhiêệt đôệ chính xác củủa bằng tôn trứởếc khi vào chaủo maệ

Nhiêệt đôệ công nghêệ yêủ cầầủ :

+ Nhiêệt đôệ không khí trong vùng : Max.5000C

+ Nhiêệt tầếm yêủ cầầủ saủ khi ra khoủi vùng : 5800C  6000C

- Trong toàn bôệ hêệ thôếng lò, bằết đầầủ tứầ khủ vứệc này trởủ đi goệi là vùng Cooling

GJC có chiêầủ dài 06m Tứầ vùng này trởủ vêầ phía trứởếc PHS, NOF, RTF goệi là các

vùng Heating

- Đầy là khủ vứệc làm ngủôệi saủ khi ủủ, bằng tôn đứởệc làm ngủôệi cứởững bứếc bằầng

khí baủo vêệ ( H2 + N2 ) thông qủa 02 bôệ phủn khí baủo vêệ đứởệc bôế trí trên và

dứởếi bằng tôn ( Cooling blast boxes ), vởếi lứủ lứởệng 30.000m3/h, áp sủầết

3kPa

- 02 bôệ phủn khí baủo vêệ ( Cooling blast boxes ) đứởệc làm mát bằầng nứởếc lứủ

lứởệng tôủng côệng 80m3/h

- Nhiêệt đôệ tầếm đứởệc điêầủ khiêủn bởủi lứủ lứởệng khí baủo vêệ phủn trên bêầ mằệt tôn

thông qủa viêệc điêầủ khiêủn tôếc đôệ 02 qủaệt thôủi tủầần hoàn kiêủủ VVVF 30kW

- Hêệ điêện trởủ gia nhiêệt 240kW nhằầm dủy trì nhiêệt daệng bứếc xaệ gián tiêếp mủệc đích giúp dêữ dàng điêầủ khiêủn nhiêệt tầếm theo yêủ cầầủ công nghêệ

01/22/15 MAINTERNANCE 17

IV Nguyên lý điều khiển ( tt )

CONG NGHE NOF

3.5 Khủ vứệc TDS section :

- Nhiêệt đôệ công nghêệ yêủ cầầủ : Nhiêệt tầếm yêủ cầầủ giứủ ôủn

điệnh và không đôủi saủ khi qủa khủ vứệc GJC section trứởếc

khi xủôếng chaủo là : 5800C  6000C(Maệ laệnh) hoằệc

480±200C(Maệ keữm)

- Đứởệc làm kín hoàn toàn giúp bằng tôn xủôếng chaủo giứữ

đứởệc nhiêệt đôệ công nghêệ và tránh tác nhần khác và không

khí bên ngoài tiêếp xúc bêầ mằệt bằng tôn

- Phầần TDS có tác dủệng chính là điêầủ khiêủn lứệc cằng khủ vứệc chaủo maệ đứởệc điêầủ khiêủn bởủi cằệp trủệc cằng Hot Bridle

- Điêầủ khiêủn đaủm baủo nhiêệt bằầng 02 điêện trởủ vởếi công sủầết

25kW/bôệ  tôủng côệng 50kW nhằầm dủy trì nhiêệt đaủm baủo

bằng tôn đaủm baủo nhiêệt tầếm xủôếng chaủo theo đúng yêủ cầầủ công nghêệ nhứ trên.

- Pyrometer giám sát liên tủệc nhiêệt tầếm, thứệc hiêện chứếc nằng lầếy tín hiêệủ đầầủ vào cho bôệ điêầủ khiêủn gia nhiêệt điêện trởủ

trên.

01/22/15 MAINTERNANCE 18

IV Nguyên lý điều khiển ( tt )

CONG NGHE NOF