炉台紧急吹扫故障判断方法

炉台紧急吹扫故障判断方法
朱小兵
（攀枝花钢铁有限责任公司冷轧厂，攀枝花617027）
1 前言
冷轧厂罩式炉机组系采用纯H2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H2泄漏的情况。

当发生H2泄漏时，炉台将进行紧急吹扫，用大量的N2来置换炉内H2，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。

2 设备概述
炉台设备在广义上主要由三部分组成：炉台本体、内罩、阀站管网，见图1。

2.1 炉台本体
炉台本体由循环风机、炉台法兰、扩散器、压紧液压缸等组成，钢卷就堆在扩散器上。

炉台法兰同内罩法兰紧密配合，两者均通过循环水对法兰进行冷却。

且在炉台法兰上安装有一条硅橡胶密封圈，用来保证内罩法兰同炉台法兰之间的紧密接触。

在炉台法兰周围有8个液压缸，用来夹紧内罩法兰，使内罩法兰同炉台法兰密封。

另在炉台上有管道与阀站上H2、N2入口及出口管道相连。

2.2 内罩
内罩处于钢卷与加热罩之间，将钢卷密封于全H2的环境中，内罩罩体为耐热不锈钢制成波纹状焊接而成，罩顶为压制成型的两块半弧形焊接而成，底部为冷却法兰，冷却法兰上表面为喷淋水收集槽。

2.3 阀站管网
阀站管网主要由各种气动控制阀、手动阀、压力监测元件、管道等
制成，H2及N2均通过阀站上的管网进入炉台，炉台内的气体均通过阀站上管网排放。

在此过程中，压力监测元件一直监测内罩中保护气体压力，当发现压力过低或过高时，将报警并用N2进行紧急吹扫。

由此可知，内罩、炉台本体、阀站管网是三个紧密联系的整体，当任何一个环节出现泄漏，均会发生紧急吹扫。

而在查找故障时，必须对这三个部分都进行认真仔细检查。

3 紧急吹扫对生产的影响
3.1 对能耗的影响
当发生紧急吹扫时，将用大流量N2对炉内H2进行置换。

当故障消除
后，又需用H2对N2进行置换，在此过程中，将消耗大量N2及H2。

一般单炉消耗N2约70m3，H2约30m3。

3.2 对产品产量的影响
因N2密度较H2大14倍，其在炉内流动的阻力较大，其导热率仅为H2的1／7，故N2气氛下冷却时，冷却时间将大大延长，平均一般达18h，而CQ料整个退火周期才38h，这样的冷却延长时间累积起来将是相当大的。

3.3 对产品质量的影响
在N2气氛下退火的钢卷较H2气氛下退火的钢卷表面较脏，钢板上炭沉积高。

机械性能不够均匀，表面有氧化色，严重的甚至需要重新退火。

4 紧急吹扫的原因及处理方法
炉台紧急吹扫故障处理流程见图2。

4.1 发生紧急吹扫的条件
(1)当泄漏量大于0.4m3／h以上时；
(2)当高温测试不合格时；
(3)当通讯出现问题时。

据统计分析：内罩损坏占50．08％；炉台胶圈损坏占11．13％；液压缸损坏占10％；炉台循环风机泄漏占4．54％；阀站管网泄漏占4．54％；电控通讯故障占11．71％；配料不合理，装卷过高或塔形占8％。

在造成紧急吹扫的以上原因中，因电控通讯故障在计算机上有监控显示，该类故障是较方便查找的，处理时间也较短，这里不讨论该类故障，仅列出常见的故障：
(1)冷却罩220V控制电源掉电；
(2)冷却罩19芯插头短路，造成模块烧损；
(3)通讯线松脱，造成炉压过低；
(4)紧急吹扫按钮线松脱。

4.2 机械故障分析判断
机械故障造成的紧急吹扫主要与泄漏相关，一般只要是出现了泄漏量(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，如何用较快的方法查出漏点，可按下面的方法进行。

4.2.1 分析退火曲线
到操作室，调出该炉台本周期及近期退火曲线，进行比较分析。

(1)从周期曲线上可了解紧急吹扫发生在退火周期的哪个阶
段，是加热、吊扣罩、风冷还是喷淋冷却等。

可了解到泄
漏量的大小，现在所处的状况，可对哪几部分设备进行检
查。

(2)查该周期装炉量及装炉高度，并向操作工了解有无钢卷塔
形。

(3)查近期该炉台H2流量是否正常。

综上所述，可估计出本次紧急吹扫查找的重点是内罩、炉台、阀站管网还是配料问题。

4.2.2 现场检查
(1)检查炉台周围液压缸是否全部旋转到位，压头是否全部压到位。

(2)炉台法兰同内罩法兰之间间隙有无过大的地方，对这个部位的
检查，可用手背靠在间隙处感觉有无热气(手背较手心敏感)。

(3)检查内罩水槽里积水有无气泡产生，当有气泡产生时，说明内
罩罩体第一节有裂纹。

因内罩水槽同冷却罩罩体之间位置较狭
窄，用眼睛观察不便，要区分开内罩中气体泄漏形成的气泡和
冷却罩罩体上流下的水形成的气泡，用手感觉，连续带动从下
向上的为泄漏气体产生的气泡。

4.2.3 炉台下面检查
(1)检查阀站，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。

(2)检查循环风机，该位置十分狭窄，用肥皂水无法观察，可
通过仪器辅助。

但要注意该类仪器受煤气、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。

(3)在出炉台对炉台密封圈进行检查，看有无损坏或压平。

经过以上的检查后，如仍未解决，则应排除掉一部分设备，对重点部位进行进一步检查。

4.2.4 对内罩的检查
因内罩较高(约6300mm)，直径较大(约2400mm)，以及法兰的不平整，靠眼睛也不准确，故对其罩体上的漏点不便检查，可通过换内罩方法检查：一是通过两个炉台的内罩互换，观察互换后这两个炉台的H2流量状况，有无泄漏；二是直接换上新罩，观察H2流量状况，一般情况下，建议采用第一种方法。

总结通过以上的方法进行检查，可对紧急吹扫及时准确地做出判断，一般只要1～2个周期即可解决，较以前的连续6～7个周期发生紧急吹扫，动员众多设备、生产人员盲目检查有效得多。