В современном прокатном производстве нагревательные печи используются для решения множества технологических задач. На предприятиях металлургического производства полного цикла реализуются сталеплавильные, доменные и прокатные технологические процессы, результатом деятельности которых становятся металлические изделия различного рода назначения, среди которых трубы, листы из металла, профили, рельсы, запчасти и прочие металлические изделия [6].
Для реализации технологического процесса в цехах непосредственно связанных с нагревом заготовок и последующим их отправлением в дальнейший технологический процесс используются различного типа толкатели. По способу передачи толкающего усилия различают следующие конструкции толкателей и выталкивателей: цепной, винтовой, рычажный, реечный, фрикционный. В качестве привода толкателя обычно используют электрические двигатели, но иногда применяют гидравлический и пневматический приводы.
По сравнению с реечными, толкатели на винтовой передаче обладают меньшими габаритами, но применяются только при небольших усилиях толкания заготовок из-за низкого коэффициента полезного действия винтовой пары.
Скорость толкания металла толкателями выбирают небольшой: при проталкивании заготовок около 0,1–0,3 м/с. Возвратный ход может быть более быстрым – 0,6–0,8 м/с. Для регулирования скорости в последних конструкциях предусматривают частотный электропривод толкателей.
Штанги толкателей изготавливают коваными, сварными или из катаных заготовок круглого сечения.
Сварные и кованные штанги более сложны в изготовлении, так как производство направляющих для них требует большего количества сил и времени. Заменой им могут служить штанги толкателей с прямоугольным сечением. Такой тип позволяет выполнять зубчатые рейки в виде отдельных деталей. Изготавливаются они из более прочной стали, а при износе зубьев просто заменяются на новые. Штанги толкателей из круглого проката более просты в изготовлении, но в этом случае зубья приходится нарезать непосредственно на них, что ведет к снижению марки стали, а с износом зубьев, штангу придется заменить целиком. В данном работе рассматривается реечный толкатель.
На современном производстве от качества работы нагревательной печи напрямую зависит производительность цеха, а также качество выпускаемой на рынок продукции.
Автоматизация технологического процесса участков производства, прилегающих к нагревательной печи, а также непосредственно самой нагревательной печи позволит во много раз оптимизировать не только производство продукции и технико-экономические показатели, но и добиться значительного снижения пагубного влияния вредных факторов производства на организм человека из-за появления возможности удаленного управления циклом.
В настоящее время на реальных производствах широко используются применение трех элементов автоматизированной системы управления: шкаф управления печью, автоматизированное рабочее место и панель оператора. Эти элементы позволяют в полной мере осуществлять управление работой нагревательной печи, а также влияют на снижение процента аварийности, оптимизацию расходов сырья и даже способны прогнозировать остаточный ресурс агрегатов.
В данной работе будет решаться задача разработки системы автоматизации участка методической печи: внедрение различных датчиков, пульта управления и написание программы, реализующей заданные алгоритмы управления технологическим процессом.
