本鋼冷軋廠罩式爐機(jī)組現(xiàn)有全氫罩式退火爐48座，分為四期工程。一二四期工程引進(jìn)德國(guó)LOI公司HUGF220-520HPH爐，共計(jì)39座，三期為工程引進(jìn)奧地利EBNER公司HICON/H2爐9座。本文主要以德國(guó)LOI爐進(jìn)行論述。
    近幾年罩式爐機(jī)組因生產(chǎn)要求加大、設(shè)備老化等多方面原因，導(dǎo)致設(shè)備故障率高發(fā)，造成機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行成本持續(xù)升高。本鋼冷軋廠罩式爐機(jī)組系采用純氫氣作為保護(hù)氣氛的一種對(duì)鋼卷退火方式，在安全生產(chǎn)上要求十分嚴(yán)格，不允許爐臺(tái)上出現(xiàn)氫氣泄漏的情況。當(dāng)發(fā)生氫氣泄漏時(shí)，爐臺(tái)將進(jìn)行緊急吹掃，用大量的氮?dú)鈦碇脫Q爐內(nèi)氫氣，在這種情況下，無論是生產(chǎn)效率，還是鋼卷退火質(zhì)量都將受到較大影響。
    罩式退火爐基本結(jié)構(gòu)大致可分為：爐臺(tái)、內(nèi)罩、加熱罩、冷卻罩幾部分，其中以爐臺(tái)系統(tǒng)最為復(fù)雜，也是故障率較高的部分。爐臺(tái)主要包括介質(zhì)管路、控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。罩式爐正常的退火運(yùn)行過程中，是爐臺(tái)與內(nèi)罩通過密封圈緊密結(jié)合，在一個(gè)密閉的空間加熱鋼卷。空間內(nèi)為還原性氣體氫氣，是為防止外界氧氣進(jìn)入造成鋼卷氧化現(xiàn)象。但由于罩式爐設(shè)備的老化，造成爐臺(tái)與內(nèi)罩的氣密性下降，爐內(nèi)壓力降低，程序默認(rèn)為爐臺(tái)系統(tǒng)泄漏，提示緊急吹掃故障發(fā)生。氮?dú)獯罅看等霠t臺(tái)內(nèi)部置換出氫氣，在保證爐內(nèi)壓力防止因氫氣泄露，外界氫氣濃度過高發(fā)生爆炸。
    機(jī)械故障造成的緊急吹掃主要與泄漏相關(guān)，一般只要是出現(xiàn)了較大的壓力波動(dòng)(從計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)上可看出泄漏量大小、發(fā)生時(shí)間等)，則可以肯定爐臺(tái)設(shè)備中的某一個(gè)部位有損壞情況。但眾多設(shè)備集中在一起，管網(wǎng)復(fù)雜、接頭較多、內(nèi)罩表面積大，很難用較快的方法查出漏點(diǎn)。通過對(duì)近三年內(nèi)罩式爐緊急吹掃故障的統(tǒng)計(jì)與分析，發(fā)現(xiàn)造成故障發(fā)生的原因主要有液壓夾緊器故障、爐臺(tái)內(nèi)罩泄露、爐臺(tái)系統(tǒng)泄露這三類問題。
    夾緊器故障：?jiǎn)误w爐臺(tái)平均分布8個(gè)液壓缸，工作時(shí)液壓缸通過液壓系統(tǒng)將缸體上部壓頭旋轉(zhuǎn)90°，然后下壓在內(nèi)罩法蘭外側(cè)，起到緊固爐臺(tái)作用。由于長(zhǎng)時(shí)間處于高溫、頻繁使用，導(dǎo)致缸體密封老化、缸體內(nèi)部凹槽出現(xiàn)磨損，出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，導(dǎo)致壓頭轉(zhuǎn)動(dòng)不到位或不轉(zhuǎn)動(dòng)，造成壓頭下壓時(shí)壓空不起作用，或因密封老化造成缸體內(nèi)泄，無夾緊力。從而導(dǎo)致爐臺(tái)與內(nèi)罩結(jié)合不緊，引發(fā)緊急吹掃故障。
    內(nèi)罩泄露:罩式爐因內(nèi)罩泄漏產(chǎn)生緊急吹掃故障率占總故障比例的50%以上，內(nèi)罩泄露經(jīng)常出現(xiàn)三種情況：1）在整個(gè)退火過程中，內(nèi)罩會(huì)受到熱脹冷縮的作用。內(nèi)罩在長(zhǎng)時(shí)間使用過程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)小的裂紋，主要出現(xiàn)在鋼板連接焊縫處。在加熱過程中受熱膨脹作用，內(nèi)罩裂紋會(huì)不斷擴(kuò)大，在冷卻過程中，內(nèi)罩會(huì)發(fā)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致漏點(diǎn)撕裂，最終因爐臺(tái)壓力降低，從而造成緊急吹掃。2）在裝出爐過程中，內(nèi)罩頂部吊梁反復(fù)吊裝內(nèi)罩，導(dǎo)致吊梁連接板開焊，造成泄露引起吹掃。3）內(nèi)罩法蘭水平度偏差過大，在分流冷卻時(shí)極易發(fā)生變形翹起，造成泄露。
    爐臺(tái)系統(tǒng)泄漏：爐臺(tái)系統(tǒng)泄漏主要有三種情況：1）爐臺(tái)法蘭與內(nèi)罩法蘭之間的膠圈老化失去彈性，爐內(nèi)氣體外泄造成緊急吹掃；2）爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)和管路長(zhǎng)時(shí)間使用發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致各部位連接螺栓松動(dòng)，造成密封不嚴(yán)發(fā)生故障；3）人為因素，主要是生產(chǎn)天車工在堆落鋼卷時(shí)，堆落堆偏影響內(nèi)罩放置。在加熱結(jié)束啟動(dòng)分流冷卻時(shí)因冷熱收縮較大，造成爐臺(tái)膠圈密封不嚴(yán)泄露。這種情況比較少見，也最不容易發(fā)現(xiàn)。
針對(duì)上述三類問題，根據(jù)長(zhǎng)期的故障處理的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)整理出一些降低故障率的方法。
    定期定時(shí)檢查液壓夾緊器。因罩式爐爐臺(tái)退火周期的不同，導(dǎo)致出爐時(shí)間有所偏差。因此，對(duì)每個(gè)裝出爐并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在3到4個(gè)退火周期檢查一次液壓夾緊器。包括缸體壓頭是否擺動(dòng)到位、固定底板有無開焊變形、轉(zhuǎn)動(dòng)缸體是否內(nèi)泄。對(duì)有問題的夾緊器做到及時(shí)更換處理。定期組織人員調(diào)整夾緊器壓頭的螺栓長(zhǎng)度，確保每個(gè)夾緊器的夾緊器一致。對(duì)于液壓管路漏油問題，做到每天巡檢，發(fā)現(xiàn)即處理，避免泄漏擴(kuò)大。
    內(nèi)罩檢查修復(fù)。對(duì)于存在泄露的內(nèi)罩，通過檢測(cè)報(bào)警儀器對(duì)內(nèi)罩進(jìn)行檢查，準(zhǔn)確找出漏點(diǎn)位置，在出爐之后進(jìn)行修補(bǔ)焊接。對(duì)于修復(fù)過多次的內(nèi)罩要有標(biāo)記和記錄，對(duì)于修補(bǔ)處反復(fù)開焊的內(nèi)罩，建議進(jìn)行更新替換。對(duì)于內(nèi)罩法蘭面不平的問題，肉眼無法識(shí)別，因此，在裝爐過程中，可觀察在內(nèi)罩與爐臺(tái)結(jié)合時(shí)是否晃動(dòng)嚴(yán)重，檢查兩側(cè)法蘭之間縫隙大小。對(duì)這個(gè)部位的檢查，可用手背靠在間隙處感覺有無氣體流通(手背較手心敏感)，此方法也適用于判斷夾緊器是否存在內(nèi)泄。對(duì)于內(nèi)罩的修復(fù)一定要嚴(yán)格保證修復(fù)質(zhì)量，對(duì)每個(gè)內(nèi)罩建立檔案，在達(dá)到使用期限的內(nèi)罩一定要及時(shí)的下機(jī)修復(fù)，如果無法修復(fù)立即報(bào)廢停用，一定不能應(yīng)付生產(chǎn)。
    爐臺(tái)系統(tǒng)的檢查。首先，定期檢查爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)的振動(dòng)情況。如果有專用的檢測(cè)工具可定期檢查，做好記錄，統(tǒng)計(jì)出軸承的劣化曲線。如果沒有檢測(cè)儀器，可使用木質(zhì)螺絲刀對(duì)準(zhǔn)電機(jī)軸承外殼處，聽聽軸承轉(zhuǎn)動(dòng)聲音。檢查循環(huán)風(fēng)機(jī)是否泄漏時(shí)，該位置十分狹窄，用報(bào)警儀器無法觀察，可通過肥皂水輔助。注意報(bào)警儀受煤氣、溫度的影響較大，不能完全依靠?jī)x器，仍要認(rèn)真仔細(xì)檢查分析。在檢查管路時(shí)，重點(diǎn)是各接頭，可用兩種方法判斷：一是鋼卷上的軋制油及乳化液在高溫下汽化，溫度降低時(shí)形成一種暗黑色的焦油，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有這種焦油出現(xiàn)時(shí)，一般這個(gè)地點(diǎn)就有泄漏；二是用傳統(tǒng)的肥皂水檢查。常出現(xiàn)泄漏的部位主要有：氧探頭、H2伺服閥、熱電偶、壓力開關(guān)接頭。再有，定期安排對(duì)連接螺栓進(jìn)行全面的緊固，達(dá)到預(yù)防的效果。
    緊急吹掃故障產(chǎn)生的原因很多，在罩式退火過程中是無法消除的，但可以盡可能的降低故障的發(fā)生率。當(dāng)遇到故障發(fā)生時(shí)，不要盲目檢查，通過對(duì)故障原因的分析、處理方法的總結(jié)和歸納，就可對(duì)緊急吹掃及時(shí)準(zhǔn)確地做出判斷。一旦形成良好的操作模式，就可以實(shí)現(xiàn)故障率的降低，比起動(dòng)員眾多設(shè)備、維護(hù)人員盲目檢查有效得多。