热处理炉烧嘴常见故障分析及处理

J口J2012年6月UJ刀SHANDONGT日匕METALLURGYVO134NO3JUNE2012L4LL舢UJ止L经验交流1卞111卞1R热处理炉烧嘴常见故障分析及处理郑晓军，崔大成，王瑁，韩亮，武萍济钢集团有限公司，山东济南250101摘要济钢中厚板厂热处理炉烧嘴两大类故障形式，主要表现为烧嘴能正常点燃并维持燃烧，但燃烧状况较差；烧嘴不能正常点燃并维持燃烧，烧嘴处于熄灭状态。对此，归纳总结出具体处理方案，并给出烧嘴故障快速诊断与处理流程，3座热处理炉平均烧嘴故障率由原来的447下降至86。关键词热处理炉；燃烧系统；烧嘴；故障诊断中图分类号TG1551文献标识码B文章编号100446202012030072021前言热处理炉是热处理工序的核心设备，掌握烧嘴燃烧系统的构成特征，研究烧嘴常见故障原因及其一般的处理方法，对热处理炉的使用和保养有重要意义。烧嘴的维护需要简单易操作的方法，以便能够及时发现问题并加以处理。济钢中厚板厂热处理车间共3有座辐射管式热处理炉，通过多年来对3座热处理炉的使用和维护经验，总结出了辐射管式热处理炉烧嘴常见的故障和维护方法。2烧嘴燃烧系统及常见故障辐射管式热处理炉采用自身预热式烧嘴和辐射管加热，利用废气将助燃空气预热，以提高热效率。烧嘴和炉内辐射管分开，单件辐射管由耐高温材料制作成。烧嘴的操作采用脉冲循环控制方式，根据各区域设定的不同温度所需要的热量，控制烧嘴燃烧和关闭时间。这种烧嘴控制方式不仅可以增加燃烧效率，而且能保证钢板温度均匀。烧嘴燃烧控制过程采用安装在PLC系统中的PD软件控制器来控制温度。温度区热电偶的实际数值通过线性化的传感器传给PLC。PD控制器的输出传给PLC的烧嘴脉冲式循环控制N。烧嘴点燃后通过点火电极监测火焰，将燃烧情况通过烧嘴控制器界面反馈，以便维护人员及时处理出现的问题。烧嘴机构主要包括壳体、换热器、耐热层、燃气管、点火电极、陶瓷燃烧室、烧嘴壳体内管、火焰观测口，以及相应煤气、空气及废气管路。其中尤以换热器、燃气管、点火电极、燃烧室等件在日常生产使用中容易损坏，需要定期进行检查和更换。按照能否点燃并燃烧，烧嘴常见故障分为两大类。收稿日期20120323作者简介郑晓军，男，1984年生，2008年毕业于北京科技大学机械工程专业。现为济钢中厚板厂热处理车间助理工程师，从事热处理工艺技术工作。721烧嘴能正常点燃并维持燃烧，但燃烧状况较差通过离子火焰监测返回的电流信号可以看出。原因分析燃烧系统空、煤气比例不合适，具体由空气阀、煤气阀开启度调节不合适，或阀体泄漏等原因引起。处理方法测量排烟口废气浓度，确认废气含氧浓度是否过高；利用便携式气压表测量烧嘴空气、煤气压力值，并调节到合适比例；检查阀体是否泄漏，清理并更换泄漏阀体。2烧嘴不能正常点燃并维持燃烧，烧嘴处于熄灭状态，又分为两种情况。烧嘴能点火但不燃烧或燃烧不能持续点火电极放电尖端变形造成短路，不能点燃烧嘴；空气或煤气电磁阀故障，不能正常开启；陶瓷燃烧室、燃气管、换热器或陶瓷内管损坏，造成火焰气流堵塞，无法持续燃烧；火焰检测系统故障，检测电路松动或检测元件失效；燃烧系统空、煤气比例不合适，有时复位出现爆鸣现象。处理方法检查并校正点火电极位置；检查空气、煤气电磁阀故障一般为电磁线圈损坏，并更换相应部件；检查并更换陶瓷燃烧室、燃气管、换热器或陶瓷内管中损坏部件；检查火焰检测系统电路并清理检测元件；利用便携式气压表测量烧嘴空气、煤气压力值，并调节到合适比例。烧嘴不点火点火电极断路或放电尖端结瘤；点火变压器模块失效；烧嘴控制器或继电器出现故障；通讯故障。处理方法检查是否断路并清理点火电极结瘤；更换失效点火变压器模块；更换故障烧嘴控制器及继电器；检查通讯线路并恢复。3烧嘴故障快速诊断与处理流程现场烧嘴故障快速诊断与处理操作流程见图1。调试11检查煤气及空气电磁阀是否动作；2检查点火电极点火是否正常；3调节空气、燃气配比；4检查控制器、继电器等电气元件是否完好；5打开烧嘴检查内部配件是否完好。郑晓军等热处理炉烧嘴常见故障分析及处理2012年第3期图1烧嘴故障快速诊断与处理流程调试21调节空气、燃气配比；2检查点火电极是否积炭、接地等；3检查空气及煤气阀是否泄漏、阻塞；4打开烧嘴检查内部配件是否完好口。整个调试过程中各步依次累加进行，单步结束后作点火试验，不成功则进行下一项操作，直至烧嘴调试正常为止。另外，在烧嘴现场维护过程中特别要注意避免烧嘴“爆燃”现象，以免对人身造成危害。“爆燃”现象基本都是发生在炉子回火作业中烧嘴复位时，主要是因为该温度下燃气温度较低相对00000正火作业而言，故障烧嘴几次点火不成功，空气、煤气不断在烧嘴内积累，当达到一定程度再点火时就会发生“爆燃”。因此在烧嘴检修维护过程中，为了避免发生此现象，点火试验不成功后，必须关闭煤气阀，进行空气吹扫后才能继续进行点火试验。4结语济钢中厚板厂热处理车间近几年使用现场烧嘴故障快速诊断与处理方法，效果良好。通过对燃烧系统的检修及维护，3座热处理炉平均烧嘴故障率由原来的447下降至86，尤其是1热处理炉，烧嘴故障率直接控制在4以下，提高了热处理炉的生产能力。2010、2011年，仅降低烧嘴故障率、缩减维护成本及人工费用支出，直接效益达532万元。参考文献1邵正伟国内中厚板热处理工艺与设备发展现状及展望J山东冶金，2006，28311152韩立新宽厚板热处理生产线J热处理，2003422243刘春，宋耀华，徐晖，等辐射管式热处理炉烧嘴故障原因分析及燃烧优化途径探讨FJ宽厚板。2009445460000上接第67页ESTABLISHINGOFCOSTBENCHMARKINGSYSTEMBEFORESTEELMAKINGLAIWUSTEELSIRONMAKINGPLANTLIMINLINANLAIWUIRONANDSTEELGROUPCORPORATION，LAIWU251104，CHINAABSTRACTINORDERTOENHANCECOSTMANAGEMENT，LAIWUSTEELSIRONMAKINGPLANTESTABLISHEDCOSTBENCHMARKINGSYSTEMBEFORESTEELMAKINGTHROUGHHIERARCHICALDECOMPOSITIONOFBENCHMARKINGINDEXES，SELECTIONOFBENCHMARKINGUNITS，MULTIDIMENSIONALDEVELOPMENTOFBENCHMARKINGCHANNELS，DEEPEXTENSIONOFBENCHMARKINGPROCEDURESANDANALYSISOFCAUSALRELATIONSHIPSOFBENCHMARKINGINDEXES，THEPIGIRONCOSTISREDUCEDBY1683YUANTANDTOTALPIGIRONCOSTREDUCTIONUPTO774291MILLIONYUANIN2011THEENVIRONMENTPROTECTIONANDEQUIPMENTMANAGEMENTEFFICIENCYWEREIMPROVEDSIGNIFICANTLYKEYWORDSBEFORESTEELMAKINGCOST；BENCHMARKINGSYSTEM；INDEX；PROCEDURE0000000上接第69页运行，最大限度保证了协力单位人员的健康安全，基本杜绝了工伤事故，为210T转炉快0000速达产达效奠定了基础，同时为协力检修模式提供了借鉴经验。SAFETYMANAGEMENTOFCOOPERATIONMAINTENANCEMODEINJINANSTEELS210TCONVERTERJIAXIUYING，DIAOCHENGMINTHEWIDEHEAVYPLATEPLANTOFJINANIRONANDSTEELCO，LID，JINAN250101，CHINAABSTRACTTHEEQUIPMENTMAINTENANCEMODELISADOPTEDCOOPERATIONMETHODINJINANSTEELS210TCONVENERPOINTEDTOSOMEPROBLEMSOFLOWTECHNICALLEVEL，LARGEPERSONNELCHANGEANDMORECOOPERATIONUNITETE，SOMEMEASURESINCLUDEDSPECIFYINGSAFETYMANAGEMENTDUTYBETWEENSIDES，STRENGTHENINGOUTSAFETYMANAGEMENTSYSTEM，IMPLEMENTINGREALNAMESYSTEMOFSTAFFANDSTRENGTHENINGSAFETYE