热处理炉说明书

1、辽宁福鞍重工股份有限公司新跨车间燃气台车式6.5m x 2.8m x 1.7m 热处理窑使用说明书中国联合工程公司2012年 10月目录1概述12主要技术参数 2.3热处理炉主要部件说明 3.3.1 炉体3.3.2 炉车3.3.3 炉门3.3.4 燃烧系统 3.3.5管路系统4.3.5.1空气管路4.3.5.2煤气管路4.3.5.3压缩空气管路 4.3.6排烟系统 .5.3.7电气控制系统5.4操作规程6.4.1开炉准备6.4.2 点火6.4.3热处理过程控制7.4.4停炉出炉.7.5安全须知8.6特别说明107主要电控单元说明 117.1炉门炉车控制柜操作说明 117.2计算机监控系统操作说

2、明 117.2.1烧嘴控制 .27.2.2工艺曲线设置 .127.2.3压力控制与阀门操作 148常见故障及排除方法 .159工作中断电的处理181概述福鞍重工股份有限公司新跨车间 6.5mx 2.8mx 1.7m台车式热处 理炉是我公司承建的热处理炉，用于铸钢件的正火、回火热处理。在 温度控制和压力控制等过程控制中采用先进PLC实现高精度的自动化。要求操作和维修人员严格按照操作规程操作，使炉子在良好状态下运行，充分发挥其效益。本炉可分为炉体、炉车、炉门、燃烧系统、管路系统、排烟系统 和电气控制系统等七个部分。各部分详细说明请参照本说明书第 3部 分。2主要技术参数热处理炉有效加热区（长x宽x

3、高）：6.5mx2.8mx 1.7m;炉膛尺寸（长x宽x高）：7.5mx3.6mx2.8m;炉车尺寸（长x宽）：7.5mx3.0m;最大净装炉量：50吨（含垫铁）；最高工作炉温：950oC；温度均匀性：有效加热区内，保温期内w ±0oC;煤气总管道压力：15KPa;燃料发热值：焦炉煤气，4000kcal/ Nm3;最大煤气耗量：480Nm3/ h;高速烧嘴：SGCW400D-298型，8套；控温区：8个，每个控温区有一支控温热电偶（K分度）3热处理炉主要部件说明3.1炉体炉体由骨架和炉衬组成。骨架主要由型钢和钢板等焊接而成，钢板 厚度为5mm。炉衬部分采用全纤维结构，采用高纯毯预压紧

4、折叠模块与 平铺毯组合结构，总厚度 350mm压缩后容量220kg/m3。纤维模块用耐 热钢螺栓组件吊挂锚固方式安装在炉体钢板上。3.2炉车炉车是用于装载工件的平台。炉车主要由耐火材料砌成的台车 面、两根框形纵梁和若干横梁焊成车架、两组电动车轮及两侧密封装 置等组成，保证抗压强度要求及良好的隔热效果。 每组电动车轮都有 独立的螺旋伞齿轮减速机自行走驱动。 炉车进出炉都设有电气限位及 机械限位确保可靠。炉车两侧与炉体采用自压紧方式侧密封。炉车与 炉体后部采用炉车本身的动力加弹簧压紧方法密封。炉车运动与炉门设有连锁，即在炉门升起到安全限位的情况下， 炉车可以实现出炉进 炉等。3.3炉门炉门主要由矩

5、形钢管及钢板等焊接构成的框架与内衬纤维、配重装置、炉门升降电动装置及炉门密封装置等组成。炉门内衬纤维总厚度270mm炉门升降由一套电动减速机装置控制，并设有上、下双保 险限位及与炉车运动连锁等确保安全。 炉门密封采用双导轨自重式斜 块压紧方式。3.4燃烧系统热处理炉共8套高速烧嘴，交错布置，分别与8个控温区对应。各烧嘴均配套有烧嘴控制箱、高压点火器、烧嘴控制器、阀门和管路等。烧嘴控制箱主要用于本地点火操作。各按钮操作在“本地” 有效，实现对烧嘴点小火和点大火。本炉日常使用时，各烧嘴控制箱 在“远程”状态，点火等动作由计算机实现。自动控温时，PLC对比设定温度与各区实际炉温，进行PID运算，通过

6、输出值及脉冲控制方 式自动控制各烧嘴点火，小火，大火和停火等动作。各指示灯直观的 显示相应的各部分工作状态。3.5管路系统3.5.1空气管路主要由助燃风机、助燃风阀执行器、风压变送器、预热器、掺冷 阀和空气管路等组成。本炉日常使用时，要求助燃风机运行正常。风压变送器实时采集 助燃风压并输出给PLC，PLC对比设定风压和实际风压进行 PID运 算，输出信号给风阀执行器并调节风阀开度，从而对助燃风压进行闭环控制。当助燃风压过低时，PLC将自动采取安全保护措施。助燃风 压设定值4kPa4.5kPa,助燃风压报警值低于3kPa。3.5.2煤气管路主要由手动蝶阀、自动调压阀、气动紧急切断阀、煤气压力变送

7、 器、煤气孔板流量装置、煤气放散球阀和煤气管路等组成。紧急切断 阀用于在紧急情况下自动切断煤气源。煤气压力变送器实时采集煤气压力并输出给PLC，当助煤气压力过低时，PLC将自动采取安全保护 措施。煤气孔板流量装置用于采集孔板差压供PLC运算和记录煤气瞬时流量及累积流量。煤气压力欠压报警值2.5kPs。3.5.3压缩空气管路压缩空气主要为各处气动阀门提供动力，压缩空气压不低于0.4MPa。3.6排烟系统本炉采用顶部分散排烟方式，烟气由排烟管引经换热器、高温调 节烟阀，由烟囱排至车间外。烟道内装有高温烟阀执行器。炉压变送 器实时采集炉压并输出给 PLC, PLC对比设定炉压和实际炉压进行 PID运

8、算，输出信号给烟阀执行器并调节烟阀开度，从而对炉压进行 闭环控制。烟道上的空气预热器，通过烟气与空气的热交换，回收烟气部分热量以提高助燃空气的温度，助燃空气的预热温度控制在300C。预热器出来的热风管上装有一支测温热电偶（K分度）用于实时监测热风温度。当热风温度较高时，打开掺冷阀，保护预热器。空气管路（热 风管路）按要求采取必要的保温措施。3.7电气控制系统电气控制系统主要由计算机监控系统、PLC控制柜、炉门炉车控 制箱、助燃风机控制箱、各烧嘴控制箱、各处传感器和各处执行器等。本炉正常使用时，助燃风机和各烧嘴等都处于“远程”状态，各 执行器等处于自动状态，即对助燃风机的启停、各烧嘴的点火、小火

9、、 大火和停火等操作和各执行器动作主要通过计算机实现。对炉门炉车控制柜和计算机监控系统的操作说明参照本说明书第 7部分。计算机的配置说明：A .硬件系统：研华510+三星S22B360 22寸液晶显示器B .操作系统： Win dows XP Professio nal SP2C. 通讯方式：100Mbps以太网卡；D. 必需安装软件：Win CC6.2 SP2 Step7 v5.5 SP2 chn Simatic Net v6.0 Microsoft Office 2007 或其它版本4操作规程4.1开炉准备 清除炉车运行方向的杂物。 垫铁应顺着火焰喷出方向放置，并错开烧嘴口，以避免火焰 灼

10、烧及防止热气流循环通道受阻，影响全炉温度均匀性。 工件装载要求稳妥并装载均匀，并注意堆装工件的总尺寸和 总重量不超出要求范围。要求装载宽度要小于台宽，且两边要适当留 距离，高度应小于1.7m。 在炉门炉车控制箱上进行开炉门及炉车出炉操作，此时炉车 处于待料状态。此操作可参照本说明书第 7部分。 按要求装料，装料结束后，进行炉车进炉操作，炉车进炉到 位后可进行其它相关操作。 注意：此时不要关炉门。 煤气总管排污点和各煤气支管排污点进行排污。4.2点火 把所有烧嘴控制箱上电，并处于“远程”状态。 控制柜上电，按“消音”按钮消除报警声音。 打开计算机并进入炉群监控系统。在“本炉系统图”中，风 阀“手

11、动”开度15%。进入“温度棒形图”，查看助燃风压设定值， 要求此值在4kPa4.5kPa之间。 启动助燃风机，启动风机三分钟后，可将风阀“自动”，待风 压稳定在设定值上下进行其它相关操作。 打开燃气总阀。先打开煤气总管道的涡轮涡杆手动蝶阀。按住控制柜上的“打开燃气总阀”按钮，待“燃气压力异常”报警解除 后松开。要求燃气压力不低于 3kPa。若热处理炉长时间停用，则必 须进行煤气放散。打开燃气总阀后打开通向炉顶的煤气放散球阀，放散安全时间为不小于10分钟。 工艺曲线设定。可以下载曲线，也可以依次输入各段曲线。曲线功能操作部分可参照本说明书 7.2部分。 烧嘴试点火。在“系统图”中对烧嘴“手动”点

12、“小火”，并 把烟阀“自动”。点火成功后关闭各放散球阀。 关闭炉门。注意：烧嘴连续熄火5次后，被锁定，此时无法继续自动点火， 检查熄火原因并处理后，点击锁定按钮解除锁定。安全注意：第1只烧嘴试点火，必须在炉门打开状态！4.3热处理过程控制 在“系统图”中对各烧嘴进行“手动”操作，每隔 10秒钟点 击一个烧嘴的“小火”按钮，使所有烧嘴处于小火状态，待各区控温 点温度接近初始温度时，再每隔10秒将一个烧嘴控制方式由“手动” 切换为“自动”方式。并点击“工艺启动”按钮。 各烧嘴和各控制回路进入自动控制。此后请关注各区温度控 制状况，及炉压、风压、煤气压力、烟阀、风阀的运行状况。若有异 常，须及时处理

13、。若有严重错误，则立即停炉检查。4.4停炉出炉工艺结束，在“系统图”中关闭各烧嘴，并关闭煤气自动切断总 阀。再关闭煤气总管涡轮涡杆手动蝶阀。当炉温降到400C以下，可以停止助燃风机。对煤气总阀的开关、掺冷阀的开关和助燃风机的启停等操作可以 在计算机上通过点击“系统图”中的相关按钮实现，也可以按下在控 制柜面板上的相关按钮实现。工件出炉在炉门炉车控制柜上操作。5安全须知本炉的操作人员必须经过专门的技术和安全培训，合格者方能上 岗操作并应熟练掌握本炉的操作规程。在装载工件时必须保证工件不得超长、超宽、超高、超重。避免 碰坏热电偶、炉墙纤维以及压坏炉车等。热处理炉运行过程中控制室不得离人，出现“故障

14、报警”必须及 时进行处理。烧嘴偶尔熄火，在计算机监控程序上，如果烧嘴控制“手动”时, 必须关闭大火和小火后重新点火；如果“自动”方式时，烧嘴会自动 重新点火。如果该烧嘴连续多次点不着火，必须到现场检查烧嘴并进 行相应处理。控制柜在上电前要确保各烧嘴控制箱处于“远程”。为防止烧嘴 上电后因未完成煤气管道气体放散而直接误点火造成危险。风机停止运行3分钟内，风阀执行器仍会有动作。如需要检修， 请务必保证风阀执行器完全停止动作。控制室的交换机是所有控制柜和计算机进行数据交换的中心节 点，如果该交换机不能正常工作将影响所有计算机的数据采集。因此必须保证该交换机始终不掉电。炉车运行前必须排除轨道及运行方向

15、上的杂物。炉车运行及炉门升降时，必须有人在现场观察，谨访限位开关失 效造成的人员和设备的损伤。炉门升降时，人员不得站在炉门下方，无进出炉需要时，炉车应 在炉内，炉门应关闭。炉顶设行走平台，其它部位不得行走。烧嘴点火前，必须打开炉门并使烟阀有一定的开度。 待有烧嘴燃 烧正常后再关闭炉门。否则如有煤气阀泄漏，容易造成爆炸危及人身 及设备安全。严禁在关闭炉门的情况下点炉！点炉前煤气管道必须充分放散。放散时间每次不少于10分钟， 放散后待有烧嘴燃烧正常点火后应立即关闭各放散阀。长期停炉后开 炉或煤气管道大修后开炉，煤气放散时必须经过气体取样分析， 合格 后才能点火。停炉后需打开煤气管路放散阀，如果长期

16、停炉，除打开煤气管路 放散阀外，还需打开煤气管路阀间放散阀。煤气管路检修后应做气密性检测，达标后方可投入使用。每次停炉后必须关闭煤气总管道上的涡轮涡杆手动蝶阀，此阀应 定期（6个月）检修，确保无内泄漏和外泄漏。电气、设备接地电阻应定期检测，保证符合设计要求。出现紧急情况时，应立即切断控制室配电柜总电源或控制柜总电 源。炉门炉车在操作中出现紧急故障时立即拍下红色紧急按钮（该紧急按钮的复位方式是：逆时针旋动紧急按钮柄直至弹起）。炉门限位及炉车限位开关要定期检查， 若发现不灵敏，要及时调 整或更换。炉门电机、起重链、钢丝绳、卸扣等起重件要定期检查，及时更 换。炉车行走机构要定期检查。定期检查炉车轨道

17、是否变形。炉门、炉车、风阀执行器、烟阀执行器等各运动部件应定期检查 润滑点，根据实际情况加油或加脂。在检修设备时，维修人员必须用试电笔或万用表等工具确定安全 后才能检修。操作人员除遵守本炉的操作规程和安全须知外， 还应遵守厂方的 现行各项制度。6特别说明风机未运行、风压异常、煤气压力异常，这三个条件中出现任一 项，系统会报警，并在10秒钟内自动采取如下措施： 自动切断烧嘴控制器的电源； 自动切断煤气紧急切断阀； 自动将程序界面的烧嘴控制方式切换为手动，并且关闭所有 的大火和小火输出信号。 工艺曲线自动进入暂停状态。上述条件的前三个中只要有一个满足则无法重新打开煤气总阀。 本炉的控制柜中的PLC

18、的IP地址不可以随便进行更改。如果需 要更改，必须通知中国联合工程公司！控制柜PLC中的CPU如果有“SF”指示灯点亮，表示 PLC有 故障！此时炉子无法正常使用，请通知中国联合工程公司！7主要电控单元说明7.1炉门炉车控制箱操作说明在炉门炉车控制箱门面板上操作，打开电源，复位急停开关，白 色电源指示灯亮。炉门升降操作：按住“上升炉门”按钮直至“炉门升到位”指示 灯亮；按住“下降炉门”按钮直至“炉门降到位”指示灯亮。炉门升 降过程中，放松按钮则炉门立即停止动作。炉车进出炉操作：炉门上升到上限位时按“炉车点动进炉”和“炉 车点动出炉”按钮即可实现炉车点动进炉和炉车点动出炉；按“炉车 连续进炉”和

19、“炉车连续出炉”按钮即可实现炉车连续进炉和炉车连 续出炉；炉车运动同样受限位保护。在炉车连续运动时按“炉车停” 炉车立即停止运动。对炉门炉车操作要严格按照要求，安全操作。对各限位开关，炉 门链条，炉车轨道等按要求定期维护。7.2计算机监控系统操作说明开启计算机，将自动进入热处理炉监控制系统，也 可以点击如右图所示的桌面图标进入此监控制系统。 进入“系统图”，如下图所示：7.2.1烧嘴控制各烧嘴的大小火状态及熄火状态均在系统图中体现。三个按钮实 现烧嘴“手动” “自动”控制及“小火” “大火”动作。烧嘴“自动” 表示烧嘴的点火，大火和停火等动作根据各区输出值 0P自动控制。 烧嘴“手动”时，如需

20、点大火，应先“小火”，再“大火”。7.2.2工艺曲线设置上图清楚的显示当前运行的工艺曲线，可以直观的反映工艺起始 温度、各段的温度变化状况和运行时间等。下图为上图内容的表格形式，记录各段的目标温度、段时间和各段温升速率等。四个按钮用于工艺控制，“工艺运行”按钮用于开始当前工艺;“工艺暂停”按钮用于暂停当前工艺，即在当前点暂停，恢复时从暂 停点继续工艺运行；“结束工艺”用于结束整个工艺，即工艺无法在 停止点恢复运行；“下载曲线”用于在未运行工艺时下载已存入的工 艺曲线，在工艺运行时无法下载曲线PLC热处理工艺曲线曲线数据边上的段号按钮， 文字变灰表示该曲线已经运行 完成，绿色表示该段曲线正在运

21、行，绿色按钮下面的黑色文字按 钮表示还未运行的曲线。点击当前正在运行或还未 运行的段号按钮更改相应工艺 段的曲线设置。点击后将出现段 配置画面。请特别注意，当更改 正在运行的工艺曲线段时，如果 当前运行段为升温段，那么曲线 终点温度修改值应大于当前曲 线设定温度。如果当前运行段为 保温段时，那么曲线保温时间修 改值应大于本段运行时间。在未运行工艺时，可以在输 入起始温度后，逐一通过段配置 画面配置所有的段。进入曲线设定界面，可以进行“新建曲线”、“保存曲线”、“打开 曲线”等操作。生产过程中常用的工艺曲线可以命名后保存，便于调7.2.3压力控制与阀门操作本炉在正常使用时，须对炉压和助燃风压进行

22、闭环控制，通过调节烟阀和助燃风阀实现对炉压和助燃风压的控制。进入“温度棒形图”，可以查看并修改炉压回路和助燃风压回路 的设置。助燃风压设定值SP为4.5kPa;助燃风压实际值PV为4.5kPa; 助燃风压回路控制值 OP为51.8%，即表示目前助燃风阀开度为 51.8%。以上参数与棒形图所对应。其它控制参数，如PID参数、滤波系数和传感器量程等请不要随意修改。炉压回路与助燃风压回路各参数设置方式类似。在“温度棒形图”中，可以查看并修改助燃风阀的状态及开度。图示中助燃风阀“自动关”状态，实际开度PV为51.8%，控制开度MV为51.8%。点击按钮可使助燃风阀“手动”，此时可以设置MV , 设置范

23、围15%90%。棒状图对应助燃风阀实时开度 PV。烟阀操作与助燃风阀操作类似，用于控制炉压回路。压力回賂风压回路 PIC12O1W.0100%炉压回路 PIC1301100J 100%PVSFOP恰出直FLAH抿書上限ALXPTi积处佶TdSteffiRHM±限RL量程下限PVsp"+0.0OP60dFL15.0AHAL -50.01XP0.5|Ti400001Tdioooo|RH100.0RL-100.0-100,0PVZ1 201E1+0.0100%PV60140000wv 60.0IPV駅手动苗XF jT TdRMRLTO*0.0OHIt L皤出下起oh 岂qOLPV

24、Z13015.QOL 15.8常见故障及排除方法常见故障原因及排除方法炉压不正常炉压变送器故障：检查炉压取压管有无堵塞，仪表电源是否正常，输出4或控制失灵s20mA是否正常，零压时，应输出50%，即卩12mA。信号处理是否正确：检查计算机监控程序上的炉压滤波常数是否大于 10.0，否则输入滤波常数为 15.0以上。调节回路故障：自控时，输出信号在调节器中按PID调节，若炉压无法按给定值自控，则应检查主控PLC的炉压控制信号输出。执行机构故障：若执行机构不在规定的区间运转， 在烧炉时，可将计算机 监控程序上烟阀手操器打 “手动”档，将烟阀打到合适开度， 待热处理完 毕后，再按执行机构说明书重新调

25、整。风压控制失风压变送器故障：检查风压取压管管有无堵塞或脱节，仪表电源是否正常，灵或控制异输出电流是否正常。常信号处理是否正确：检查计算机监控程序上的风压滤波常数是否大于20.0，否则输入滤波常数为 25.0以上调节回路故障：自控时，输出信号在调节器中按PID调节，若风压无法按给定值自控，则应检查主控PLC的风压控制信号输出。 执行机构故障：若执行机构不在规定的区间运转，在烧炉时，可将可将计算机监控程序上风阀手操器打“手动”档，将风阀打到合适开度，待热处理完毕后，再按执行机构说明书重新调整。控温异常现场烧嘴控制器没打到“远程”。现场热电偶损坏。热电偶输入信号有误：检查热电偶及热电偶接点，校核炉

26、膛温度记录仪记 录温度是否与仪表显示值一致。热电偶及仪表要定期校验或更换。所有烧嘴点发生炉煤气管路上的涡轮涡杆手动蝶阀未打开：打开手动蝶阀。不着火发生炉煤气管路上的煤气总阀是否打开。烧嘴点不着烧嘴小煤气旋塞阀开度太小：适当开大。火而熄火烧嘴小风太大：适当关小。小燃气阀是否打开。检查点火棒是否积炭。点火变压器输入是否损坏。点火继电器是否损坏。常见故障原因及排除方法烧嘴点着火 烧嘴控制器火检故障：检修或更换烧嘴控制器火检器 而熄火监控程序上 柜内小火或大火反馈继电器损坏：更换继电器。无小火或大火显示控制系统点 烧嘴控制器未打在“远程”档小火或大火 烧嘴控制器上的插头松动：插紧插头。无输出温控柜内控制输出继电器损坏：更换继电器。烧嘴控制器 风压是否欠压。无电煤气总阀前的小球阀是否关闭。 煤气总