罩式退火炉紧急吹扫故障原因分析及处理方法

乔健

本钢集团有限公司冷轧薄板厂

摘要：本钢冷轧厂罩式退火炉在退火过程中经常发生紧急吹扫故障，造成长时间的冷却延时和大量的成本浪费.通过研究故障产生的原因，并总结处理方法，从而降低故障的发生率。

关键词：退火；紧急吹扫

The Reason Of An Emergency Venting And The Method Of Processing In Bell Type Annealing Furnace

Qiao Jian

Benxi Steel Cold Rolling Mill

Abstract :Benxi Steel Cold Rolling Mill in Annealing furnace often happens an emergency venting by the furnace annealing process，Causeing cooling time delay for a long time ,and wasting a lot of production cost. By studying the causes of failure , and summarizing the method of processing，to reduce the incidence of failure

Key words ：annerl；emergency venting

本钢冷轧厂罩式炉机组现有全氢罩式退火炉48座，分为四期工程。一二四期工程引进德国LOI公司HUGF220-520HPH炉，共计39座，三期为工程引进奥地利EBNER公司HICON/H2炉9座。本文主要以德国LOI炉进行论述。

近几年罩式炉机组因生产要求加大、设备老化等多方面原因，导致设备故障率高发，造成机组生产运行成本持续升高。本钢冷轧厂罩式炉机组系采用纯氢气作为保护气氛的一种对钢卷退火方式，在安全生产上要求十分严格，不允许炉台上出现氢气泄漏的情况。当发生氢气泄漏时，炉台将进行紧急吹扫，用大量的氮气来置换炉内氢气，在这种情况下，无论是生产效率，还是钢卷退火质量都将受到较大影响。

罩式退火炉基本结构大致可分为：炉台、内罩、加热罩、冷却罩几部分，其中以炉台系统最为复杂，也是故障率较高的部分。炉台主要包括介质管路、控制系统和液压系统。罩式炉正常的退火运行过程中，是炉台与内罩通过密封圈紧密结合，在一个密闭的空间加热钢卷。空间内为还原性气体氢气，是为防止外界氧气进入造成钢卷氧化现象。但由于罩式炉设备的老化，造成炉台与内罩的气密性下降，炉内压力降低，程序默认为炉台系统泄漏，提示紧急吹扫故障发生。氮气大量吹入炉台内部置换出氢气，在保证炉内压力防止因氢气泄露，外界氢气浓度过高发生爆炸。

机械故障造成的紧急吹扫主要与泄漏相关，一般只要是出现了较大的压力波动(从计算机监测上可看出泄漏量大小、发生时间等)，则可以肯定炉台设备中的某一个部位有损坏情况。但众多设备集中在一起，管网复杂、接头较多、内罩表面积大，很难用较快的方法查出漏点。通过对近三年内罩式炉紧急吹扫故障的统计与分析，发现造成故障发生的原因主要有液压夹紧器故障、炉台内罩泄露、炉台系统泄露这三类问题。

夹紧器故障：单体炉台平均分布8个液压缸，工作时液压缸通过液压系统将缸体上部压头旋转90°，然后下压在内罩法兰外侧，起到紧固炉台作用。由于长时间处于高温、频繁使用，导致缸体密封老化、缸体内部凹槽出现磨损，出现卡阻现象，导致压头转动不到位或不转动，造成压头下压时压空不起作用，或因密封老化造成缸体內泄，无夹紧力。从而导致炉台与内罩结合不紧，引发紧急吹扫故障。

内罩泄露:罩式炉因内罩泄漏产生紧急吹扫故障率占总故障比例的50%以上，内罩泄露经常出现三种情况：1）在整个退火过程中，内罩会受到热胀冷缩的作用。内罩在长时间使用过程中会出现细小的裂纹，主要出现在钢板连接焊缝处。在加热过程中受热膨胀作用，内罩裂纹会不断扩大，在冷却过程中，内罩会发生收缩现象，导致漏点撕裂，最终因炉台压力降低，从而造成紧急吹扫。2）在装出炉过程中，内罩顶部吊梁反复吊装内罩，导致吊梁连接板开焊，造成泄露引起吹扫。3）内罩法兰水平度偏差过大，在分流冷却时极易发生变形翘起，造成泄露。

炉台系统泄漏：炉台系统泄漏主要有三种情况：1）炉台法兰与内罩法兰之间的胶圈老化失去弹性，炉内气体外泄造成紧急吹扫；2）炉台循环风机和管路长时间使用发生振动现象，导致各部位连接螺栓松动，造成密封不严发生故障；3）人为因素，主要是生产天车工在堆落钢卷时，堆落堆偏影响内罩放置。在加热结束启动分流冷却时因冷热收缩较大，造成炉台胶圈密封不严泄露。这种情况比较少见，也最不容易发现。

针对上述三类问题，根据长期的故障处理的经验，总结整理出一些降低故障率的方法。

定期定时检查液压夹紧器。因罩式炉炉台退火周期的不同，导致出炉时间有所偏差。因此，對每个装出炉并进行统计，在3到4个退火周期检查一次液压夹紧器。包括缸体压头是否摆动到位、固定底板有无开焊变形、转动缸体是否内泄。对有问题的夹紧器做到及时更换处理。定期组织人员调整夹紧器压头的螺栓长度，确保每个夹紧器的夹紧器一致。对于液压管路漏油问题，做到每天巡检，发现即处理，避免泄漏扩大。

内罩检查修复。对于存在泄露的内罩，通过检测报警仪器对内罩进行检查，准确找出漏点位置，在出炉之后进行修补焊接。对于修复过多次的内罩要有标记和记录，对于修补处反复开焊的内罩，建议进行更新替换。对于内罩法兰面不平的问题，肉眼无法识别，因此，在装炉过程中，可观察在内罩与炉台结合时是否晃动严重，检查两侧法兰之间缝隙大小。对这个部位的检查，可用手背靠在间隙处感觉有无气体流通(手背较手心敏感)，此方法也适用于判断夹紧器是否存在内泄。对于内罩的修复一定要严格保证修复质量，对每个内罩建立档案，在达到使用期限的内罩一定要及时的下机修复，如果无法修复立即报废停用，一定不能应付生产。

炉台系统的检查。首先，定期检查炉台循环风机和冷却风机电机的振动情况。如果有专用的检测工具可定期检查，做好记录，统计出轴承的劣化曲线。如果没有检测仪器，可使用木质螺丝刀对准电机轴承外壳处，听听轴承转动声音。检查循环风机是否泄漏时，该位置十分狭窄，用报警仪器无法观察，可通过肥皂水辅助。注意报警仪受煤气、温度的影响较大，不能完全依靠仪器，仍要认真仔细检查分析。在检查管路时，重点是各接头，可用两种方法判断：一是钢卷上的轧制油及乳化液在高温下汽化，温度降低时形成一种暗黑色的焦油，当发现有这种焦油出现时，一般这个地点就有泄漏；二是用传统的肥皂水检查。常出现泄漏的部位主要有：氧探头、H2伺服阀、热电偶、压力开关接头。再有，定期安排对连接螺栓进行全面的紧固，达到预防的效果。

紧急吹扫故障产生的原因很多，在罩式退火过程中是无法消除的，但可以尽可能的降低故障的发生率。当遇到故障发生时，不要盲目检查，通过对故障原因的分析、处理方法的总结和归纳，就可对紧急吹扫及时准确地做出判断。一旦形成良好的操作模式，就可以实现故障率的降低，比起动员众多设备、维护人员盲目检查有效得多。