Число коротких, менее одного часа, остановок современных об­жиговых машин значительно. В отдельные периоды работы число остановок достигает 20—25 в сутки; средняя продолжительность остановок составляет 6—8 мин. В этих условиях необходимо ча­стое выключение горелок или значительное уменьшение подачи топлива в горелки, что в свою очередь может приводить к отрыву факела и самопроизвольному погасанию пламени горелок. На отечественных обжиговых машинах контроль за работой горелок, розжиг и выключение их в настоящее время осуществляет не­посредственно обслуживающий персонал, что требует присутствия человека на рабочей площадке машины, где температура воздуха в летнее время достигает 60° С. Кроме того, визуальный контроль за работой горелок не является непрерывным и поэтому не гаран­тирует от «хлопков». Включение горелок и розжиг их вручную трудоемки и занимают много времени, поэтому при коротких ос­тановках машины горелки иногда не выключают, что ведет не только к излишнему расходу топлива, но и к нарушению техно­логического процесса обжига и к последующему неравномерному обжигу окатышей, снижению их качества, ухудшению условий работы паллет и т. д. Поэтому здесь следует привести материалы по разработке такой системы дистанционного контроля работы, розжига и выключения горелок, которая обеспечивала бы надеж­ный контроль за работой горелок, быстрый их розжиг по сигналу оператора и выключение их по сигналу оператора или автомати­чески при ненормальном режиме, например, при погасании пла­мени хотя бы одной горелки.

При нормальной работе машины после коротких (менее 15 мин) остановок возможен розжиг горелок зоны обжига и без специаль­ного запальника. В этом случае поджигание факела производится за счет температуры раскаленных стенок горна, но при этом дол­жен быть обеспечен надежный контроль наличия факела на каж­дой горелке после подачи в них газа. Запаздывание вспышки факела при таком способе розжига горелок составляет 5—8 сек с момента подачи газа, что не всегда обеспечивает надлежащую безопасность работы. Оси горелок правой и левой сторон у ма­шин ОК-4-108 смещены одна относительно другой на 600 мм, 54

а у машин ОК-3-108 смещение достигает 700 мм. Поэтому считают, что перекрытия встречных факелов нет, а следовательно, нет и возможности розжига горелок одной стороны за счет работающих горелок другой стороны. Поэтому каждую горелку рекомендуется разжигать отдельно.

Для выявления условий работы запальных устройств на об­жиговых машинах проведены измерения температуры в местах возможной их установки. В качестве возможных мест установки запальника предусматривались или существующие запальные отверстия, или же мазутопровод подачи резервного топлива по оси горелки. Измерения показали, что в зоне установки наконеч­ника запальника температура не превышает 600—700° С, следо­вательно, существующие промышленные типы электрозапальников пригодны для установки на обжиговой машине.

В СССР электрозапальники выпускают следующих типов: комплекты ЗЗУ, КЭЗ и комплекты СПП-1, ЭЗС-1, ЭЗИ-I. Каж­дый из этих комплектов может иметь несколько модификаций, собранных из унифицированных узлов.

Электрозапальники типа КЭЗ и ЗЗУ различаются только ти­пом управляющего прибора и материалами деталей, из которых изготовлены отдельные элементы. Так, в комплекте КЭЗ схема контрольного прибора собрана на электронных лампах, а в ком­плекте ЗЗУ эта схема полупроводниковая. Оба эти комплекта предусматривают контроль наличия факела как при помощи фото­датчика так и при помощи контрольного электрода. Как показала эксплуатация этих приборов на котлах, наиболее перспективным способом контроля наличия факела является способ с использо­ванием контрольного электрода, основанный на ионизации газа при высокой температуре. Фотодатчик для контроля пламени на обжиговых машинах без интенсивного охлаждения фотодатчика применять нельзя, так как при нагреве его корпуса до 40—45° С прибор дает ложное срабатывание.

Для проверки работоспособности приборов комплекта ЗЗУ и КЭЗ была собрана и опробована на одной обжиговой машине схема включения приборов, показанная на рис. 24. При вклю­чении АВ подается напряжение на понижающий трансформа­тор Тр, питающий лампы сигнализации, установленные на щите оператора обжиговой машины, и напряжение питания управляю­щих приборов УП. Через 25—30 сек схема готова к работе. На­жатием кнопки «Пуск» подается напряжение в пусковую схему на реле времени РВ, на реле пуска газа РПГ и на высоковольт­ные трансформаторы ВВТ. Кнопка пуск блокируется контактами РПГ. Одновременно подается напряжение на электромагнит­ный вентиль СВФ, подающий газ к запальникам разжигаемой секции горелок. Появление запального факела фиксируется уп­равляющим прибором и контакты РК замыкаются, после появле­ния факелов на всех запальниках секции замыкается реле РП,

контакты которого включены в цепь управления электромагнит­ными клапанами основных горелок и в цепь регулирования по­дачи воздуха для сжигания топлива. По истечении времени, обусловленного настройкой реле времени РВ, пусковая схема обесточивается. Если при этом какой-то из запальников не раз­жигается, то гаснут и все остальные запальники и розжиг нужно повторить.

электромагнитного^
клапана

В схеме управления электромагнитными клапанами преду­смотрен универсальный переключатель, позволяющий осущест­влять три режима работы:

Р — ручное управление. Газ подается к основным горелкам постоянно;

Д — дежурный режим, когда независимо от наличия запаль­ного факела газ к горелкам не подается. Такой режим желателен для сокращения времени розжига при кратковременных останов­ках машины;

А — автоматический режим, когда работа основных горелок прекращается при наличии сигнала об отрыве пламени или по - 56

ступлений управляющего сигнала на прекращение работы. Роз­жиг в этом режиме осуществляется автоматически.

Испытания электрозапальников типа КЭЗ-П на обжиговой машине показали, что конструкция этого запальника не приспо­соблена к эксплуатации в условиях обжиговых машин, так как герметизация газовой коробки ненадежна и быстро нарушается; корпус газовой коробки под воздействием высокой температуры наружной поверхности машин обгорает; свойства изоляции высоко­вольтного провода ПВЛ быстро ухудшаются (через 10—15 суток

после установки изоляция разрушается и становится электро­проводной). В конструкции запальника предусмотрено открытое отверстие в торце детали, предназначенной для установки за­пальника и контрольного электрода, что в условиях положитель­ного давления в горне делает эту конструкцию неработоспособ­ной. Комплекты СПП-І, ЭЗС-I и ЭЗИ-I непригодны по тем же причинам.

Наиболее перспективными для использования на обжиговых машинах являются электрозапальники типа ЗЗУ, выпускаемые заводом «Ильмарине», схема работы которого приведена на рис. 25. Запально-защитное устройство ЗЗУ предназначено для автомати­ческого и дистанционного розжига горелок, работающих на жид­ком или газообразном топливе, и для контроля запального факела. Запально-защитное устройство включается в общую схему авто­матики, либо работает самостоятельно. В комплект ЗЗУ вхо­дят: запальник 3, электромагнитный клапан 2, высоковольтный трансфрматор б, ионизационный датчик 4, управляющий прибор 5. Конструкция собственно запальника представлена на рис. 26.

После проведения таких подготовительных операций растопки как приемка газа, включение вентиляторов и т. д. подается уп­равляющий импульс, который одновременно открывает электро­магнитный клапан 2 (см. рис. 25) на газовой линии запальника и подает напряжение на высоковольтный трансформатор 6. Высокое напряжение от трансформатора поступает на централь­ный электрод запальника, вызывая искру и зажигание топлива, поступающего через запальник. Импульс от появления факела

передается от ионизационного датчика на управляющий прибор 5, где сигнал усиливается и в результате срабатывает выходное реле РП управляющего прибора. Сигнал используется как раз­решение для выполнения следующей операции при розжиге горелок, т. е. для подачи газа в основную горелку 1. В процессе работы или розжига в случае погасания запального факела уп­равляющий прибор дает команду на прекращение подачи топлива. Операцию розжига при этом повторяют после устранения причин погасания. Факел основной горелки отдельно не контролируется, так как постоянное наличие запального факела гарантирует го­рение топлива в основной горелке.

Работа ионизационного датчика пламени основана на электро­проводности газов при высокой температуре. Управляющий при­бор действует по принципу выделения и усиления пульсирующего сигнала, характеризующего изменение электропроводности фа­кела. Необходимо учитывать, что надежный сигнал, поступающий от ионизационного датчика, можно получить только в случае желтого пламени. Инструкция по применению и эксплуатации ЗЗУ предусматривает установку запальника как по оси горелок, так и под углом 20—45° к ней и допускает установку запальника параллельно оси горелки.

Были испытаны два способа установки запальника: первый с использованием имеющегося на действующих машинах запаль­ного отверстия, расположенного под углом 45° с выходом в горе - лочный камень, и второй — установка запальников параллельно оси горелки. Предварительные испытания запально-защитного устройства ЗЗУ при установке с использованием имеющихся за­пальных отверстий показали, что без принудительной подачи воздуха для сжигания топлива запальный факел неустойчив вследствие положительного давления в горне обжиговой машины; из-за положительного давления в горне обжиговой машины кор­пус запальника омывается выбивающимися горячими газами, что приводит к нагреву наконечника (выше 600° С) и не допустимо по условиям его эксплуатации.

Для создания жесткого устойчивого факела был изготовлен двухпроводный запальник, показанный на рис. 26, состоящий из стандартного запальника комплекта ЗЗУ-З, помещаемого в трубу 76x4 мм, к которой подводится воздух под избыточным давле­нием. Дополнительно к поставляемому комплекту были изготов­лены детали 1—5, 7, 12 и 13. Испытания такого запального уст­ройства показали, что факел устойчив независимо от давления в горне обжиговой машины; воздух, подаваемый для сжигания топлива, не только стабилизирует факел, но и, омывая запальник, охлаждает его.

Однако дальнейшая эксплуатация показала, что хвостовик запальника при такой установке подвергается действию повышен­ной температуры окружающего воздуха и значительному нагреву излучением и теплопроводностью. Вследствие этого изоляция высоковольтного кабеля ПВЛ-І, при помощи которого подводится ток высокого напряжения, уже через несколько дней после уста­новки, несмотря на дополнительную теплоизоляцию асбестом и стеклотканью, твердела, крошилась и теряла изоляционные свой­ства. Кроме того, высоковольтный ввод, изготовленный из волок - нита, под такой же, теплоизоляцией через 15—20 суток после установки также приходит в негодность из-за обугливания и снижения механической прочности.

Для охлаждения высоковольтный кабель на расстоянии до 3 м от оси колонн машины был помещен в трубу (1/2") 13, в которую подавался также и холодный воздух от сети сжатого воздуха под небольшим избыточным давлением. Уменьшение нагрева этой трубы было также достигнуто дополнительной изоляцией ее слоем асбеста и стеклоткани. Труба 13 накидной гайкой 12 крепится к штуцеру корпуса воздухоприемника 4, который в свою оче­редь крепится к корпусу запальника 8 на резьбе, предусмотрен­ной в конструкции завода-изготовителя для крепления баббины на запальнике.

Для удобства наблюдения за состоянием деталей электроза­пальника корпус воздухоприемника закрывается крышкой 1

со стеклом 3. Концы высоковольтного и контрольного кабелей, входящие в воздухоприемник, крепятся на хвостовике свечи и ионизационного датчика и закрываются резиновыми или полиэти­леновыми колпачками. Длина контрольного электрода при этом должна быть увеличена на 100 мм по сравнению с выпускаемым заводом-изготовителем.

Воздух, поступающий в воздухоприемник, по трубе 7, про­ходящей через фланец крепления запальника, направляется в за­пальную трубу и используется далее для охлаждения корпуса запальника и ионизационного датчика и на горение запального факела.

Испытание рассмотренного устройства в течение трех месяцев на действующей обжиговой машине показало, что такое охлажде­ние резко улучшает условия работы кабеля. Так, после трехмесяч­ной работы кабель был в удовлетворительном состоянии, в то время как без охлаждения он выходил из строя уже через несколько дней после установки.

Расход газа в запальнике при диаметре дроссельного отвер­стия 2 мм составляет 2 м31ч, а воздуха требуется примерно 20 м3/ч на одну горелку. Скорость движения воздуха вдоль проводов, проложенных в трубах, равна —16 м/сек при условии, что воз­душный поток распределяется равномерно по двум трубам.

Продолжительные испытания запальников показали, что при установке их в зоне существующих запальных отверстий наконеч­ник запальника может омываться раскаленными продуктами сгорания, в результате чего стабилизатор обгорает. Наибольшую опасность для деталей запальника представляет кратковременное перекрытие воздуха. Чтобы вывести запальник из горячей зоны горелки и удалить его и проводку от каркаса машины, было про­ведено испытание запальников, установленных на расстоянии 105 мм от оси горелки и параллельно ей. Такая установка запаль­ников позволяет вывести наконечник запальника из горячей зоны, убрать проводку дальше от каркаса машины, снизить требования к принудительной подаче воздуха для горения запального фа­кела, не закрывает запального отверстия для розжига вручную при отказе системы дистанционного розжига. Наличие запаль­ного факела у корня основного факела обеспечивает надежный розжиг и такую конструкцию можно рекомендовать к исполь­зованию на обжиговых машинах.