Конденсация мононатрийфосфата в полифосфат натрия.

Из емкости поз. R–301 нейтрализованный раствор насосом–дозатором поз.P-301 дозируется при температуре 80 °С со скоростью приблизительно 1 м³/ч в плавильную печь поз.В–301.

Давление в трубопроводе после насоса поз. Р 301 измеряется прибором поз. PI 005А,В.

Предусмотрена блокировка насоса поз. Р 301 при достижении нижнего уровня в емкости поз. R-301 прибором поз.LS009.

Плавильная печь представляет собой горизонтальный прямоугольный аппарат из нержавеющего материала, внутренняя поверхность которого футерована огнеупорными бетонными блоками. Внутри печи расположена ванна, снабженная системой водяного охлаждения (см. ниже). Ванна заполнена расплавленным продуктом, который вытекает из нее по сливному лотку. В торцевой части печи установлена горелка поз.В–301А для сжигания природного газа со встроенным вентилятором подачи воздуха на горение. С противоположной стороны печи расположена форсунка ввода раствора фосфатов и два люка для отходящих газов.

Подаваемый материал продвигается навстречу продуктам сгорания газа (режим противотока). Из раствора постепенно испаряется вода, образуется сухой остаток, который при температуре 800-900 °С переходит в расплав.

В печи, по обе стороны, в 4 точках измеряется температура футеровки приборами поз.TI 004, TT 004, TI 005, TT 005, TI 006, TT 006, TI 007, TT 007, TI 008, TT 008, TI 009, TT 009 (точки на мониторе Z1-Z8 соответственно). Температура не должна превышать установленной (800-900 °С, максимальная - 950 °С). Взаимное сравнение температур на левой и правой сторонах служит для контроля центровки горелки.

Направление пламени регулирует обслуживающий персонал. Горизонтальное направление задается в соответствии с температурами измеряемых мест футеровки так, чтобы предотвратить разницу температур с левой и правой стороны отдельных точек измерения. Разбег между значениями температур не должен превышать 60 °С. Вертикальное направление регулируется таким образом, чтобы предотвратить недостаточную проплавку шихты (если горелка слишком направлена вниз) или, напротив, потери тепла и прямое воздействие пламени на трубопровод подачи раствора в задней части печи (если горелка направлена слишком сильно вверх).

Подготовка теплоносителя для процесса плавки осуществляется горелкой APH 45 поз.В-301А, в конструкцию которой входит встроенный вентилятор подачи воздуха на горение. Топливом служит природный газ.

APH 45 имеет собственную систему управления с индикацией типа неисправности, эта причина регистрируется на панели управления горелки оптически, посредством мигания светодиода и одновременно на светодиодном отображающем устройстве - цифрами.

Расход, давление воздуха и газа, их соотношение для устойчивого горения определяет АСУ горелки по заданию температурного режима, вводимого в панель управления аппаратчиком. Горелка имеет свою систему розжига.

При погасании пламени горелки происходит автоматическое закрытие клапана газа на входе в горелку. Вентилятор при этом продолжает работать до тех пор, пока температура в печи не достигнет 250 °С. Возобновление работы горелки определяется временем, которое требуется для вентиляции возможной утечки газа в пространстве печи. Вентиляция производится посредством подачи воздуха вентилятором горелки в печь и через трубу в атмосферу. По истечении времени вентиляции через 20 с подводка газа в горелку будет разблокирована и произойдет электрическое зажигание смеси. Максимальный объем газа (регулируется давлением на входе) ограничивается воздухом на входе, который всасывается вентилятором так, чтобы состав смеси природный газ-воздух был оптимальным. Конструкция горелки вместе с этим предотвращает обратное проникание пламени в подводку природного газа.

В целях безопасности предусмотрена автоматическая отсечка подачи природного газа в горелку со световой и звуковой сигнализацией на панели управления горелки, которая определяется внутренней логикой системы управления горелкой, в т.ч. при:

понижении давления газа до 15,0 кПа прибор в АСУ горелки.

повышении давления газа до 60 ,0 кПа прибор в АСУ горелки

понижении давления воздуха до 1 5,0 кПа прибор в АСУ горелки

погасании факела прибор в АСУ горелки

повышении температуры футеровки печи до 950 °C прибор поз.TI 004, поз.TI 005, поз.TI 006, поз.TI 007, поз.TI 008, поз.TI 009

повышении температуры оборотной воды на выходе из печи более 50 °C

Отработанные газы из печи поступают в камеру, из которой через выхлопную трубу поз. D–301, выбрасываются в атмосферу. Движение потока отходящих газов происходит с помощью естественной тяги. В выхлопной трубе измеряется температура продуктов сгорания приборами поз.TT010, поз.TI 010.

Охлаждение ванны печи.

Ванна из нержавеющего материала защищена от химической и температурной коррозии рубашкой, в которой течет охлаждающая вода. Рубашка разделена на шесть секций, чтобы было обеспечено равномерное течение по всему объему охлаждающей системы. Кроме того, оборотная вода служит для охлаждения форсунки подачи раствора фосфатов и лотка слива расплава.

Печь имеет локальную панель управления, расположенную непосредственно рядом с ней.

Значения расхода охлаждающей воды из отдельных секций ванны регистрируются на ПУ приборами АСУ печи, регулировка расхода воды на каждую секцию производится вручную. Визуально контролируется также проток воды через все секции в общем лотке выходов воды из секций.

Общий расход охлаждающей воды на входе в печь контролируется приборами поз.FT 010 и поз.FIA 010. Температура охлаждающей воды на выходе из всех секций контролируется приборами поз. TT011, TI 011 и не должна превышать 50 °С. Высокая температура свидетельствует о плохом охлаждении секции, что может привести к повреждению ванны. В случае продолжительных перебоев в охлаждении и его последующего возобновления (нового пуска) может произойти разрушение ванны и возможное вытекание воды в печь В–301. В результате контакта воды с расплавом возможен риск образования и резкого удара водяного пара, который может вызвать повреждение футеровки и самой печи.

Холодная оборотная вода поступает в цех межцеховым трубопроводом из цеха 19.

Расход, давление и температура оборотной воды на входе в цех контролируется приборами поз.FT 009 и поз.FIQ 009, поз.PT 010 и поз.PI 010, поз.TT 021 и поз.TI 021.

Отработанная оборотная вода самотеком собирается в сборнике поз. Е-601 и насосами поз.Р-601 откачивается на градирни цеха 19.

Контролируется температура отработанной оборотной воды в сборном коллекторе на сливе в емкость поз.Е-601 приборами поз.TT 022 и поз.TI 022.

Контролируется температура и уровни в емкости поз.Е-601 с сигнализацией верхнего и нижнего уровня приборами поз.ТТ 216, поз.LT 220, поз.К-708.

Контролируется давление в напорной линии насоса поз.Р-601 манометром поз.PI-306.

Работа насоса поз.Н-601 регулируется частотным преобразователем с поддержанием постоянного уровня воды в емкости поз.Е-601.

Охлаждение расплава

Расплав при температуре 680 – 700 °C выходит из ванны печи по лотку и поступает в распределяющее устройство поз.В-301Б, которое возвратно-поступательным движением в горизонтальной плоскости равномерно наносит его по всей ширине холодильного барабана поз.Е–301.

При вращении вальцов расплав втягивается в узкую прорезь между стационарным и прижимным цилиндрами. Толщина охлаждаемого материала зависит от объема вытекающего расплава и от величины зазора между цилиндрами. Размер зазора ограничивается установочными болтами. Более тонкая пленка быстрее охлаждается и образует стекловидную чешую, которая самопроизвольно отстает от поверхности цилиндров, ломается и падает в охлаждающий шнек поз.Н–301, в котором крошится на чешуйки. Если пленка самопроизвольно не отделилась от охлаждающих цилиндров (толстая пленка), она снимается с поверхности ножом, встроенным в нижней части цилиндра.

При неправильной регулировке раскатного цилиндра или при повреждении его поверхности, происходит налипание недостаточно охлажденного фосфатного стекла на соскабливающий нож и образуются куски продукта. Такое влияние оказывает и влажная поверхность цилиндров. Максимальный износ цилиндров происходит в месте поступления расплава, так как под его температурным и механическим воздействием через определенное время происходит образование канавок, что делает невозможным правильную раскатку расплава (требуется замена цилиндра).

Оптимальный режим охлаждения расплава зависит от количества перерабатываемого расплава и скорости вращения цилиндров. Обслуживающий персонал регулирует дозировку раствора фосфатов в печь и оперативно изменяет скорость вращения вальцов в зависимости от температуры и объема расплава, выходящего из плавильной ванны. Дозировка раствора и скорость вальцов регулируются путем изменения скорости вращения приводных электродвигателей частотными преобразователями.

Система охлаждения холодильного барабана поз. Е–301, распределяющего устройства поз.V-301А и холодильного конвейера поз. Н–301 подключена к общей линии оборотной воды цеха. Выводы отработанной оборотной воды имеют встроенные термометры, данные измерений которых регистрируются в панели управления:

- охлаждение барабана поз. Е-301– приборы поз.TT 013 и поз.TI 013,

- охлаждение холодильного конвейера поз. Н-301– приборы поз.TT 015 и поз.TI 015.

Кроме того контролируется температура продукта на выходе с холодильного конвейера поз.Н-301 приборами поз.TT 014 и поз.TI 014.