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氧探頭在可控氣氛加熱爐中使用的要點(diǎn)及常見故障
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．在可控氣氛加熱爐中氧探頭的使用要點(diǎn)1
）氧探頭屬于一種高精度、高靈敏感的傳感儀器,，其核心元
件氧化鋯頭是球狀或管狀結(jié)構(gòu)陶瓷件,，很容易受沖擊破碎。在新的氧探頭使用之前,，應(yīng)仔細(xì)檢查氧探頭是否受過碰撞,，氧探頭是否有彎曲，氧探頭外管有無裂紋,，探頭部位氧化鋯是否有裂紋或破裂,、或有陶瓷狀碎片；輕輕搖動(dòng)氧探頭,，聽聽氧探頭內(nèi)部是否有響聲,。如有響聲，可能是氧探頭的氧化鋯頭已經(jīng)破裂,。（2）氧探頭在安裝時(shí)要注意安裝位置須插入爐膛50～100mm,，安裝在爐氣較穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)。不要靠近各種滲劑的滴注口,、風(fēng)扇附近,；不要安裝在爐內(nèi)口,、角落、振動(dòng)大的的部位,。如安裝在井式爐爐蓋等處時(shí),，應(yīng)在氧探頭前端加保護(hù)套并注意氣氛流通良好。
（3）注意氧探頭安裝座與爐殼保持良好的密封性,，不要漏氣,。氧探頭聯(lián)線使用屏蔽信號(hào)線，屏蔽不要接地,，注意接線的正負(fù)極,，zui好屏蔽信號(hào)線單獨(dú)走線，防止信號(hào)干擾,。（4）氧探頭在室溫裝入爐內(nèi),，隨爐升溫到使用溫度，避免急冷,、急熱,。安裝時(shí)注意輕拿輕放。如遇特殊情況,，在高溫狀態(tài)下需
要拔出或插入氧探頭時(shí),，拔出或插入速度控制在30mm/min以內(nèi)，并且在氧探頭拔出加熱爐時(shí),，應(yīng)停供可燃?xì)夥?，降低爐壓，以避免高溫氧探頭拔出引燃?xì)夥毡换鹈鐮C傷,。
（5）初次使用氧探頭,，需對(duì)氧探頭進(jìn)行預(yù)滲碳8～24h，建議不要在新爐剛開始預(yù)滲碳時(shí)就安裝氧探頭,。因?yàn)樵谛聽t預(yù)滲碳時(shí),，爐中可能還存在較多水分等雜質(zhì)，氣氛不穩(wěn)定,，會(huì)對(duì)氧探頭的使用造成不
良影響,；一般在新加熱爐烘爐結(jié)束，用甲醇預(yù)滲碳24h以上再安裝氧探頭較好,。
（6）氧探頭上的參比氣管,、燒炭空氣管安裝位置要正確，不能
接反,。確認(rèn)參比氣管,、燒炭氣管接頭、電磁閥、流量計(jì)等密封良好,，
不漏氣,。氧探頭使用的參比氣、燒炭空氣應(yīng)保證純潔無雜質(zhì),，盡可能
選用微量空氣泵,，在微量空氣泵出氣端加空氣過濾裝置。
（7）正確設(shè)定氧探頭的參比氣,、燒炭空氣流量、燒炭時(shí)間,、燒
炭周期,、燒炭時(shí)碳勢保持時(shí)間等參數(shù)。
（8）根據(jù)氣氛種類選擇適當(dāng)?shù)?/span>CO比率（如標(biāo)準(zhǔn)的氮甲醇?xì)夥?/span>CO比率為20％,，滴注式氣氛CO比率為33.3％）,，不同廠家的氧探頭對(duì)應(yīng)有不同的CO雙率、碳勢,、氧探頭毫伏值以及相應(yīng)的對(duì)照表,。通
過多次定碳，修正爐氣實(shí)際碳勢,。在修正爐氣實(shí)際碳勢時(shí),，注意不要簡單根據(jù)測量結(jié)果，直接偏移氧探頭毫伏值或改變CO比率等修正,。尤其是新滲碳設(shè)備,，爐膛氣氛滲入耐火材料，達(dá)到飽和狀態(tài)有個(gè)過程,，實(shí)際控制碳勢會(huì)略低于設(shè)定值,。一般滲碳設(shè)備需連續(xù)運(yùn)行15天以上，耐火材料方達(dá)到氣氛飽和狀態(tài),。建議在氣氛達(dá)到飽和狀態(tài)后,，再做碳勢的zui終修正。
（9）氧探頭有效測量范圍,，應(yīng)選擇在氣氛溫度750℃以上,，在許多碳控儀中有測量起始溫度的選擇。
起始溫度過低,，對(duì)碳勢的控制已經(jīng)失去實(shí)際意義,。
（10）注意氧探頭燒炭時(shí)的燒炭時(shí)間和碳勢的變化情況，一般在正常運(yùn)行工藝中可設(shè)置固定周期燒炭,，時(shí)間在3～8h,。也可以選擇在工藝結(jié)束后，每次自動(dòng)燒炭；觀察燒炭時(shí)的碳勢是否下降很快,，是否
能下降到0.01％左右,。如果自動(dòng)燒炭時(shí)，碳勢下降很慢,，可能是氧探頭上積炭較多,，可增加一到兩次手動(dòng)燒炭。（11）定期用定碳片檢查校正爐內(nèi)碳勢,，正常情況下每周進(jìn)行一
次,。一般氧探頭在使用一段時(shí)間后，所測量的毫伏值會(huì)衰減,，可按定
碳片檢查結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償,。正常使用三個(gè)月左右，在820℃以上,，檢查阻抗值,，通常在0.1～50k。2
．氧探頭常見故障及處理（1）在可控氣氛加熱爐中,，要首先確認(rèn)設(shè)備本身是否存在影響
碳勢控制的因素,。要檢查、排除了其他因素后,，再來確認(rèn)氧探頭是否
存在故障,。（2）氧探頭測量的毫伏值偏高。觀察碳勢記錄曲線是否正常,，
正常的碳勢記錄曲線是鋸齒狀波動(dòng)曲線,，在碳勢達(dá)到設(shè)定控制要求穩(wěn)
定受控時(shí)，富化氣通入量基本穩(wěn)定,?？赡苁侵芷跓繒r(shí)，空氣通入量
不足,，氧探頭積炭較多,，影響碳勢的測量。
處理方法是手動(dòng)燒炭一次,，時(shí)間控制在1min之內(nèi),，
使碳勢降到0.01％以下。
若未降到0.01％以下,，可再手動(dòng)燒炭一次,。但切忌反復(fù)多次燒炭，因?yàn)檫^多的手動(dòng)燒炭
會(huì)縮短氧探頭的使用壽命,，甚至?xí)苯訜龎难跆筋^,。
（3）氧探頭測量的毫伏值偏低或不變,。A先檢查可控氣氛加熱
爐是否漏氣，包括各種密封門,、接頭是否密封良好,；
B通向爐內(nèi)的管路、閥門等是否通暢,；C各種氣體的流量是否正常,；
D爐內(nèi)壓力是否在正常范圍、是否穩(wěn)定,；
E觀察廢氣排放火焰是否穩(wěn)定,、顏色是否正常等；
F循環(huán)水是否泄漏到爐膛中,；
G氣氛中是否有氧化性氣氛進(jìn)入,；
H富化氣、載氣中水等氧化性雜質(zhì)含量是否超標(biāo),，工藝氮?dú)?、氨氣?/span>
的純度是否符合要求,；I氧探頭的安裝位置是否正確,；
J檢查氧探頭的阻抗，在820℃以上,，檢查阻抗值,，通常在0.1～50 kΩ;K電極短路檢查，氧探頭被路15S,，測量恢復(fù)到原來的毫伏值讀數(shù)的99％所需的時(shí)間,，如果超過60s，說明氧探頭靈敏度有問題,。（4）氧探頭測量的毫伏值波動(dòng)較大,。A富化氣、載氣流量不穩(wěn)定造成爐內(nèi)氣氛不穩(wěn)定,；B可控氣氛加熱爐密封不好,，存在泄漏現(xiàn)象；C氧探頭氧化鋯探頭損壞,。關(guān)閉參比氣流量后觀察氧探頭毫伏值變化,，正常情況下，氧探頭毫伏值下降不超過5mv,。如果在關(guān)閉或打開參比氣時(shí),，氧探頭毫伏值變化很快，基本上可以斷定氧化鋯探頭已經(jīng)損壞,。