本鋼冷軋廠罩式爐機組現(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LOI公司HUGF220-520HPH爐，共計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LOI爐進(jìn)行論述。
    近幾年罩式爐機組因生產(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)，造成機組生產(chǎn)運行成本持續(xù)升高。本鋼冷軋廠罩式爐機組系采用純氫氣作為保護(hù)氣氛的一種對鋼卷退火方式，在安全生產(chǎn)上要求十分嚴(yán)格，不允許爐臺上出現(xiàn)氫氣泄漏的情況。當(dāng)發(fā)生氫氣泄漏時，爐臺將進(jìn)行緊急吹掃，用大量的氮氣來置換爐內(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、內(nèi)罩、加熱罩、冷卻罩幾部分，其中以爐臺系統(tǒng)最為復(fù)雜，也是故障率較高的部分。爐臺主要包括介質(zhì)管路、控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。罩式爐正常的退火運行過程中，是爐臺與內(nèi)罩通過密封圈緊密結(jié)合，在一個密閉的空間加熱鋼卷?？臻g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)為爐臺系統(tǒng)泄漏，提示緊急吹掃故障發(fā)生。氮氣大量吹入爐臺內(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(從計算機監(jiān)測上可看出泄漏量大小、發(fā)生時間等)，則可以肯定爐臺設(shè)備中的某一個部位有損壞情況。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。通過對近三年內(nèi)罩式爐緊急吹掃故障的統(tǒng)計與分析，發(fā)現(xiàn)造成故障發(fā)生的原因主要有液壓夾緊器故障、爐臺內(nèi)罩泄露、爐臺系統(tǒng)泄露這三類問題。
    夾緊器故障：單體爐臺平均分布8個液壓缸，工作時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)，起到緊固爐臺作用。由于長時間處于高溫、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)動不到位或不轉(zhuǎn)動，造成壓頭下壓時壓空不起作用，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）在整個退火過程中，內(nèi)罩會受到熱脹冷縮的作用。內(nèi)罩在長時間使用過程中會出現(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)罩裂紋會不斷擴大，在冷卻過程中，內(nèi)罩會發(fā)生收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致漏點撕裂，最終因爐臺壓力降低，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，在分流冷卻時極易發(fā)生變形翹起，造成泄露。
    爐臺系統(tǒng)泄漏：爐臺系統(tǒng)泄漏主要有三種情況：1）爐臺法蘭與內(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）爐臺循環(huán)風(fēng)機和管路長時間使用發(fā)生振動現(xiàn)象，導(dǎo)致各部位連接螺栓松動，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，堆落堆偏影響內(nèi)罩放置。在加熱結(jié)束啟動分流冷卻時因冷熱收縮較大，造成爐臺膠圈密封不嚴(yán)泄露。這種情況比較少見，也最不容易發(fā)現(xiàn)。
針對上述三類問題，根據(jù)長期的故障處理的經(jīng)驗，總結(jié)整理出一些降低故障率的方法。
    定期定時檢查液壓夾緊器。因罩式爐爐臺退火周期的不同，導(dǎo)致出爐時間有所偏差。因此，對每個裝出爐并進(jìn)行統(tǒng)計，在3到4個退火周期檢查一次液壓夾緊器。包括缸體壓頭是否擺動到位、固定底板有無開焊變形、轉(zhuǎn)動缸體是否內(nèi)泄。對有問題的夾緊器做到及時更換處理。定期組織人員調(diào)整夾緊器壓頭的螺栓長度，確保每個夾緊器的夾緊器一致。對于液壓管路漏油問題，做到每天巡檢，發(fā)現(xiàn)即處理，避免泄漏擴大。
    內(nèi)罩檢查修復(fù)。對于存在泄露的內(nèi)罩，通過檢測報警儀器對內(nèi)罩進(jìn)行檢查，準(zhǔn)確找出漏點位置，在出爐之后進(jìn)行修補焊接。對于修復(fù)過多次的內(nèi)罩要有標(biāo)記和記錄，對于修補處反復(fù)開焊的內(nèi)罩，建議進(jìn)行更新替換。對于內(nèi)罩法蘭面不平的問題，肉眼無法識別，因此，在裝爐過程中，可觀察在內(nèi)罩與爐臺結(jié)合時是否晃動嚴(yán)重，檢查兩側(cè)法蘭之間縫隙大小。對這個部位的檢查，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。對于內(nèi)罩的修復(fù)一定要嚴(yán)格保證修復(fù)質(zhì)量，對每個內(nèi)罩建立檔案，在達(dá)到使用期限的內(nèi)罩一定要及時的下機修復(fù)，如果無法修復(fù)立即報廢停用，一定不能應(yīng)付生產(chǎn)。
    爐臺系統(tǒng)的檢查。首先，定期檢查爐臺循環(huán)風(fēng)機和冷卻風(fēng)機電機的振動情況。如果有專用的檢測工具可定期檢查，做好記錄，統(tǒng)計出軸承的劣化曲線。如果沒有檢測儀器，可使用木質(zhì)螺絲刀對準(zhǔn)電機軸承外殼處，聽聽軸承轉(zhuǎn)動聲音。檢查循環(huán)風(fēng)機是否泄漏時，該位置十分狹窄，用報警儀器無法觀察，可通過肥皂水輔助。注意報警儀受煤氣、溫度的影響較大，不能完全依靠儀器，仍要認(rèn)真仔細(xì)檢查分析。在檢查管路時，重點是各接頭，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，一般這個地點就有泄漏；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，不要盲目檢查，通過對故障原因的分析、處理方法的總結(jié)和歸納，就可對緊急吹掃及時準(zhǔn)確地做出判斷。一旦形成良好的操作模式，就可以實現(xiàn)故障率的降低，比起動員眾多設(shè)備、維護(hù)人員盲目檢查有效得多。