磚砌爐常見故障主要是加熱體和砌體的局部修理,；鹽浴爐常見故障是漏鹽和電極腐蝕；真空爐常見故障是加熱體損壞和爐體泄漏,。針對(duì)常見故障現(xiàn)象和原因,，應(yīng)注意砌筑爐體時(shí)的方法、結(jié)構(gòu)和選材,。
1．整體筑爐
普通熱處理電阻爐整體筑爐時(shí),，磚砌爐的原砌擱加熱體高鋁擱磚尺寸處應(yīng)留下插擱磚的槽。日常的修理主要是換爐絲擱磚和爐絲,。
對(duì)鹽浴爐故障――漏鹽和電極腐蝕,，采用澆筑法解決爐體漏鹽；針對(duì)電動(dòng)機(jī)易腐蝕,，將爐體澆筑成兩體,，即電極單獨(dú)澆筑成一個(gè)階梯形的塊，電極腐蝕后,，只拆除需更換電極部分,。
2．磚砌爐方式
(1)采取針對(duì)性修理，注意較大磚砌爐的后墻,、側(cè)墻,、爐門拱、爐膛拱頂?shù)缺舜酥g不要互相咬合壓死，這樣局部損壞時(shí)不用扒爐整體重砌,，可對(duì)以上幾部分單獨(dú)修理,。
如爐子拱腳不一定要支在側(cè)墻上，可支在爐子兩側(cè)鋼結(jié)構(gòu)的拱腳梁上(見圖1),，使?fàn)t墻不受拱頂?shù)牧?，?duì)爐墻和拱頂都有好處。但考慮拱腳梁的受熱膨脹,，要留有空隙,。砌拱頂磚時(shí)，從兩側(cè)拱腳同時(shí)向中心對(duì)稱砌筑,。拱頂鎖磚不得砍削,，鎖磚應(yīng)準(zhǔn)確地按拱頂?shù)闹行木€進(jìn)行分布。
圖1
1.骨架 2.隔熱層 3.拱腳磚 4.拱腳梁
(2)對(duì)爐體外露,、溫度有急劇變化和活動(dòng)的部分,，如爐門、爐門拱等,，應(yīng)采取以下方法：砌爐時(shí)兌高模數(shù)水玻璃，增加燒結(jié)后的爐門,、爐口整體性,，并在其外漏部分用高溫粘合劑粘貼上耐火纖維氈條(根據(jù)對(duì)爐子氣氛的影響和爐子的工作溫度選擇粘合劑和耐火纖維種類)。在砌爐門時(shí),，將爐門平放在地面,，從兩端向中間砌，zui后一層磚“擠”進(jìn)去,。
如果爐墻是用兩種或兩種以上的磚砌筑時(shí),，當(dāng)墻的每一種磚單獨(dú)砌，則猶如一組單墻,。經(jīng)過多次加熱和冷卻,，不同種磚砌的爐墻易分離。為保持爐墻的整體性和穩(wěn)固性,，采取每隔5～8層,，在砌磚層高度相同重合的地方，內(nèi)外墻互相拉固的砌筑法,，即將耐火磚的一半插入另一磚層中,，或用金屬錨固件固定。
設(shè)計(jì)爐襯時(shí),，爐襯的每層爐絲擱磚應(yīng)“嵌”在爐襯墻中,，不要壓死。在擱磚斷裂時(shí)，可換擱磚,。zui底層的爐絲高鋁擱磚爐底直接砌成一體,，不懸空。
(3)砌體要求錯(cuò)縫砌筑,、泥漿飽滿,、橫平豎直，砌體砌好以后不能有內(nèi)外串通氣體,。砌磚必須跟著準(zhǔn)線走,，俗語“上跟線，下跟楞,，左右相跟要對(duì)平”,，不要“游頂走縫”。砌在墻上的磚必須放平,，且磚縫不能一邊厚,、一邊薄產(chǎn)生傾斜。半磚厚的墻*用順磚砌筑,；一磚厚的墻用頂順磚砌筑,；一磚半厚的墻用一列頂砌、一列順砌的磚來砌筑,；兩磚厚的墻采用一層是由兩列順磚的磚和他們中間的一列頂磚,，另一層由兩列頂磚砌筑。在砌的過程中,，要經(jīng)常檢查砌磚層的水平,，全面檢查砌墻的垂直和平整。
(4)磚縫是砌體zui薄弱的地方,，其位置應(yīng)避開砌體的受力部位,、隔熱磚層和爐子骨架。磚縫以耐火泥漿填滿,，干砌時(shí)以耐火粉料填滿,，使耐火砌體成為一個(gè)整體。膨脹縫不能貫通砌體,，不能有冒火,、漏氣等現(xiàn)象，要上下左右錯(cuò)開留設(shè),。膨脹縫處塞耐火纖維,、石棉制品等，不要掉入泥漿,、碎磚等雜物,。砌體內(nèi)有金屬構(gòu)件時(shí),，要在金屬構(gòu)件和砌體之問留出膨脹縫。
(5)引出棒用耐火管必須對(duì)正爐殼上的孔,，如果孔的中心高度不對(duì),，一般可適量磨去支撐爐絲擱磚的粘土磚下部。爐絲擱磚采用高鋁材質(zhì),，高鋁磚Fe2O3<1.5％,。氧化鐵在450～550℃時(shí)，是促進(jìn)氣氛中一氧化碳析出碳黑反應(yīng)的催化劑,。碳黑沉積在磚中后使其體積脹大,，從而導(dǎo)致砌體的強(qiáng)度下降和早期破壞。
輕質(zhì)耐火磚的使用溫度要低于該磚燒結(jié)溫度70～100℃,，以免產(chǎn)生大的重?zé)湛s而引起磚縫裂開和磚的破裂,。對(duì)于爐底和拱基等承受較大負(fù)荷的部分，要用耐火粘土磚砌,。箱式爐爐門口磚因工件進(jìn)出易損壞,，底層磚可用重質(zhì)高鋁磚。
3．砌爐時(shí)其他注意事項(xiàng)
(1)環(huán)境溫度方面嚴(yán)格按照《工業(yè)爐砌筑工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)要求,。對(duì)關(guān)鍵之處可預(yù)砌,，檢驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，在合適后再正式砌,。
(2)對(duì)局部進(jìn)行的針對(duì)性修理時(shí),，拆除要保證砌體不修理部分的完整和不松動(dòng)，消除砌體倒塌,，或個(gè)別磚塊掉落的可能。
爐內(nèi)拆修部分澆水時(shí),，可用細(xì)水噴濺,，要避免使水積存在爐內(nèi)和流到不需進(jìn)行修理的部位；留用的舊砌體要找平,、找齊,；如有階梯形凸臺(tái)，要認(rèn)真清理干凈,；要注意新舊砌體間的結(jié)合,，當(dāng)舊泥漿粘接牢固，不易除去,，在咬砌階梯形磚體時(shí)必須使用稀泥漿,；對(duì)于低洼不平的地方，可用帶碎磚的濃稠泥漿填堵,。
拔取斷裂擱磚時(shí),，不能直接拔取已經(jīng)斷頭的擱磚，首先拔取斷頭附近完好的一塊擱磚，左右搖晃,，輕輕取出,，zui后再取斷頭擱磚。不能用硬物強(qiáng)敲硬取,，以免爐襯產(chǎn)生裂縫,。修換耐火管時(shí)，首先拆除絕緣體,，取走引出棒,，然后用專門的鉤子輕輕敲擊管子，使其松動(dòng),，插入管子末端,，將其鉤出。注意別弄碎硅藻土磚,。
在砌墻過程中,，如有停歇或砌磚有暫時(shí)性的阻障時(shí)，不要留垂直的插口,，要將砌層砌成階梯形的退臺(tái)或探出形的錯(cuò)臺(tái),。砌好的墻不能用砸磚調(diào)整的方法，墻有較大偏差,，應(yīng)拆掉重砌,。砍磚要砍得整齊準(zhǔn)確,，泥漿要隨拌隨用,。
(3)砌時(shí)要注意選磚。對(duì)將要砌在同一層的磚進(jìn)行挑選,，要盡量選擇外形尺寸相同的磚(國(guó)標(biāo)規(guī)定一級(jí)磚的質(zhì)量要求允許磚的尺寸偏差是±2mm),。要檢查磚面，觀察外形,、顏色,，檢查尺寸公差、扭曲,、缺角,、缺棱、熔洞,、渣蝕及裂紋等,，其表面必須平滑、不應(yīng)有裂紋,、渣蝕和玻璃化,，沒有缺棱掉角,，其斷而組織必須均勻一致，不應(yīng)有大的雜物,，不允許有孔隙,、裂紋和層狀組織，各熟料顆粒不應(yīng)脫落和破裂,，不能受潮,。把燒結(jié)良好、無缺陷的磚塊,，擺在正手端面,，砌在爐膛里面。缺棱掉角的或經(jīng)過加工的磚面,，不能砌于爐膛直接與火焰,、鋼液或爐渣接觸的地方(不應(yīng)朝向爐膛或是與爐氣接觸的地方)，以及承受重力的部位,。
二,、加熱元件的日常修理
1．加熱元件的損壞
普通熱處理電阻爐非真空爐加熱元件主要采用鐵鉻鋁(如OCr2l7Mo2)和鎳鉻合金(如Cr20Ni80)，真空爐主要是鉬質(zhì)加熱元件,。
(1)真空爐鉬質(zhì)加熱元件損壞時(shí),，更換鉬加熱帶局部損壞的部分。將損壞部分截掉,，取一節(jié)和原尺寸相同的鉬片,，用2～3mm厚的鉬片兩面夾住，配打螺釘孔,，再用鉬螺釘擰緊(見圖2),。
圖2
1、4.舊鉬片 2.鉬質(zhì)螺釘,、螺母
3.鉬夾板 5.新鉬片
在日常檢查中發(fā)現(xiàn)鉬片有變形,、下墜、倒伏等現(xiàn)象時(shí),，可用噴燈烘烤使其變軟，用外力恢復(fù)其應(yīng)有形狀及相關(guān)尺寸,，再用鉬絲吊起捆綁固定,。
(2)合金的正常損壞，主要是氧化變細(xì)變脆,、搭接短路,、過燒或被介質(zhì)侵蝕等現(xiàn)象。鎳鉻合金比鐵鉻鋁合金使用壽命長(zhǎng),，帶狀較絲狀為長(zhǎng),，連續(xù)工作比間斷工作為長(zhǎng),。
鎳鉻合金塑性好，拉拔,、繞制容易,，經(jīng)高溫加熱也不易脆化，便于返修和焊接,。鐵鉻鋁合金電阻系數(shù)較大,，電阻溫度系數(shù)較小，與鎳鉻合金相比可節(jié)約材料,，且功率穩(wěn)定,，耐熱性能也較高，具有較強(qiáng)的抗?jié)B碳和耐硫,、耐各種碳?xì)錃怏w的能力,，只是加工性能稍差，拉拔,、繞制比較困難,，安裝時(shí)在爐外調(diào)整合適，必要的彎曲和壓縮應(yīng)用氣焊烤校,；熱膨脹系數(shù)較大(高溫強(qiáng)度低和蠕變伸長(zhǎng)大),，安裝要留有余地；焊接時(shí)要盡量縮短時(shí)間,，以縮短熱影響區(qū)的長(zhǎng)度,。
2．故障修理
加熱體長(zhǎng)期工作會(huì)出現(xiàn)變軟、膨脹,、下墜,、先倒伏搭接、后熔斷(融)等現(xiàn)象,。為使?fàn)t絲在高溫下具有一定的強(qiáng)度,，防止軟化、倒塌或下垂,，首先要設(shè)計(jì)好爐絲的結(jié)構(gòu)尺寸,，如螺旋形電阻絲，要注意合金元件直徑,、螺距和螺旋中徑等,。加熱體安裝要緊靠爐襯，在擱磚上要放平,，適當(dāng)留有其膨脹空間,。小鉤位置要合適，一般400～600mm一個(gè),，并能牢固鉤住防止趴下,。此外,，為防止?fàn)t絲間接觸，要墊隔離片,?？捎?/font>95瓷等耐高溫材料做成的薄片隔離電阻絲，防止搭接,。尤其爐膛擱磚層與層之間的轉(zhuǎn)換處(在砌爐時(shí),，擱磚與前后端墻之間一般留50mm空隙，用于電阻絲的轉(zhuǎn)彎和安裝),，要預(yù)先墊上瓷片,，或爐絲套上瓷管(瓷管要頂?shù)筋^)。高溫爐不能用硅藻土磚鋸的薄片墊在爐絲中間,，因硅藻土質(zhì)磚耐熱較差,，只能用在900℃以下，在高溫爐中易溶解變質(zhì),。
對(duì)出現(xiàn)倒伏趨勢(shì)的爐絲,，檢查爐絲小鉤是否發(fā)揮作用(架設(shè)電阻絲帶的爐鉤必須砌牢、壓住,、塞緊,，不得松動(dòng))，并可用氣焊或噴燈烘烤爐絲等使其變軟,，再恢復(fù)其原有形狀和尺寸,，以及在爐絲中穿套瓷管(瓷管中可穿芯棒)等。如果同時(shí)使用兩根瓷管,，瓷管端頭必須緊靠,。
加熱體對(duì)一般斷頭可直接焊補(bǔ)，對(duì)于倒塌嚴(yán)重,，不能整直的,，局部過燒部分損壞嚴(yán)重的，一般可采用換補(bǔ)一段的方法,，不必因其中局部不合格就整套報(bào)廢,，要注意用于補(bǔ)焊的電阻絲的材料、直徑,、螺距及長(zhǎng)度等要符合原技術(shù)要求,，新補(bǔ)的電阻絲不能有裂紋、銹蝕等缺陷,，要疏密均勻。使用舊的電阻絲時(shí),，電阻絲不能有明顯的粗細(xì)不均,、氧化腐蝕,、裂紋變形和老化變脆等現(xiàn)象。舊引出棒不能有嚴(yán)重的氧化和腐蝕現(xiàn)象,。
3．焊接工作中的注意事項(xiàng)
合金元件的焊接與一般金屬結(jié)構(gòu)的焊接不同,，它要求焊接接頭部分能承受外力而不至折斷。焊接方式主要用對(duì)焊和插合焊補(bǔ),，也可用鉆孔焊,、銑槽焊、對(duì)焊,、搭焊等,。焊前要清理合金表面的氧化皮、鐵銹或其他污垢,，用砂布將焊接部分的金屬基體暴露出來,。溫度要掌握好，避免夾渣,、氣孔和焊不透等現(xiàn)象,。更換合金元件較多時(shí)，焊好后要測(cè)量一下整個(gè)爐子的冷態(tài)電阻和三相電流平衡,，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,，使其符合原設(shè)計(jì)要求。
修理鎳鉻合金時(shí),，首先將其折斷以了解元件氧化情況,。氧化嚴(yán)重時(shí)，銀白色的鐵芯很細(xì),，補(bǔ)焊時(shí)容易燒斷,，即使勉強(qiáng)補(bǔ)焊，也使用不了多久,；氧化不太嚴(yán)重,，可用搭接法；如還比較新,，可用對(duì)接法,。一般多用氣焊，鎳鉻電阻絲作焊絲,。采用對(duì)接法時(shí),，要用中性焰，火焰體積要小,，焰心要直,，熱量要集中；采用搭接焊法時(shí),，搭接長(zhǎng)度,，電阻絲不小于直徑的10倍,；電阻帶不小于帶寬1倍。鎳鉻合金元件與引出棒之間的焊接采用搭焊或?qū)?。加熱過的鐵鉻鋁合金不允許在冷態(tài)下彎曲,、拉伸或劇烈振動(dòng)，若需整形或展開螺距必須加熱至暗櫻紅色進(jìn)行,。用電弧焊,，焊條用稀土鐵鉻鋁焊條，采用插合補(bǔ)焊和間斷式焊接方法,，以控制其受熱范圍和過熱程度,。也可用銑槽焊、鉆孔焊和銑槽冷焊方法,。鐵鉻鋁合金元件與引出棒之間一般用鉆孔焊,。
如果一層爐絲擱磚中間會(huì)有一兩塊斷裂或不絕緣，當(dāng)用一根直的電阻絲,，跨過斷裂或不絕緣的爐絲擱磚,，直接焊接，會(huì)造成該組爐絲電阻小,，工作時(shí)從外觀看,，就比其他爐絲紅，使用壽命變短,?？刹捎迷谛?lián)Q的爐絲中穿套瓷管，瓷棒(瓷管穿芯棒)墊起懸空,，架在兩擱磚間,，象架橋一樣，跨過斷磚的方法或在不絕緣擱磚上墊瓷片的方法,，這樣不改變爐絲原有參數(shù),。
三、其他
對(duì)爐體進(jìn)行較大面積的修砌后,，要烘爐,。烘爐前，要用搖表檢測(cè)設(shè)備的絕緣,，一般不小于2MΩ,。磚砌爐烘爐分三個(gè)階段：①水分排出期O～200℃，是泥漿中的水分和砌體中潮氣的排出期,，必須打開爐門,，同時(shí)保溫時(shí)間較長(zhǎng)。②砌體膨脹期是砌體開始膨脹及膨脹變形期，這時(shí)升溫不超過50℃/h,。③保溫期600℃以上,，每升高100～200℃，要保溫一段時(shí)間,，過急易損壞砌體。
(1)編制使用維護(hù)操作規(guī)程,，建立運(yùn)行記錄和修理檔案,，統(tǒng)計(jì)運(yùn)行累積工作時(shí)間，加強(qiáng)日常維護(hù),，掌握設(shè)備技術(shù)狀態(tài)變化趨勢(shì),，及早發(fā)現(xiàn)故障損壞苗頭，避免屬于事故搶修性質(zhì)的熱修,，并根據(jù)爐子負(fù)荷和工作狀況,，提前有針對(duì)性地準(zhǔn)備修理用料，編制修理工藝,。如合金元件的使用壽命長(zhǎng)短與工作溫度,、爐內(nèi)介質(zhì)、元件質(zhì)量及操作情況等許多因素有關(guān),，其波動(dòng)壽命6000～10000h,。
真空爐一般在春秋季節(jié)泄漏故障較多，長(zhǎng)期閑置時(shí)泄漏故障易發(fā)生,。我廠采取每月一次測(cè)壓升率(在常溫下,，關(guān)閉所有真空閥，停止真空系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn),，1Omin后讀一個(gè)數(shù),，1h后再讀一個(gè)數(shù)，兩數(shù)之差是壓升率的數(shù)值),，掌握設(shè)備泄漏變化趨勢(shì),，如真空設(shè)備連續(xù)停機(jī)一個(gè)禮拜，要空運(yùn)轉(zhuǎn)一次,。
在真空系統(tǒng)檢漏時(shí),，除用真空泥糊堵外，也可用醫(yī)用針管吸乙醚射劍所懷疑的漏點(diǎn)處,，觀察真空表讀數(shù)有無變化,。也可制作留有插真空硅管孔的盲板，分段封堵真空管路,，進(jìn)行檢漏,。擴(kuò)散泵有積炭可用化學(xué)酸洗的方法清洗。，
(2)磚砌爐修好后的使用初期要經(jīng)常進(jìn)行檢查,，檢查使用后的爐表溫度和爐子溫度是否過高,、加熱體是否存在過熱燒斷、溫度不均或發(fā)白等現(xiàn)象,。對(duì)于三相高溫電爐,，以及電阻爐容量超過100kW時(shí)，每相,、每一個(gè)加熱區(qū)都應(yīng)安裝有電流表,，發(fā)現(xiàn)爐溫與儀表指示不正常，及時(shí)分析處理,。
(3)不能超負(fù)荷使用沒備,，合金元件的zui高使用溫度是指元件在干燥空氣中允許的本身表面溫度，并不是指加熱物質(zhì)的溫度或電熱元件周圍的溫度,。要注意電熱元件本身的溫度一股比它周圍的介質(zhì)溫度或被加熱溫度高100℃,。
(4)要避免熱處刪產(chǎn)品，尤其足銅,、鋁,、鋅、錫,、鉛等與電加熱元件接觸,，無論是細(xì)粉、熔液或蒸汽等,，防止在電加熱體表面侵蝕形成“麻坑”,，截面變小，zui后過熱而燒斷,。
(5)測(cè)爐溫均勻性時(shí),，應(yīng)注意測(cè)溫觸點(diǎn)的定位捆綁方式，以及離加熱元件的遠(yuǎn)近,。
爐內(nèi)經(jīng)常(至少每月)用毛刷,、掃帚或壓縮空氣、吸塵器等清潔爐膛和擱磚,，要防止?fàn)t內(nèi)氧化皮等雜質(zhì)掉在電熱元件上,，發(fā)生短路，甚至燒壞擱磚,。底板,、坩堝、爐罐等耐熱鋼構(gòu)件每使用一段時(shí)間,，吊起敲擊,，清除其氧化皮,。氧化鐵皮等雜質(zhì)如不及時(shí)清除，就會(huì)熔融與耐火磚發(fā)生反應(yīng),，使?fàn)t絲熔化,。
(6)爐子升溫后，不能長(zhǎng)時(shí)間開啟爐門,。當(dāng)溫度高于400℃時(shí),，不得急劇冷卻。對(duì)于電熱元件在溫度高,、冷熱變化大情況下,，容易引起氧化掉皮。對(duì)于鉬加熱爐,，EI常使用維護(hù)中注意應(yīng)冷卻至200℃以下方可停送保護(hù)氣。
(7)引出棒與線夾子應(yīng)接觸良好,，引出棒與夾子接觸而應(yīng)光滑,。引出棒不能有發(fā)紅現(xiàn)象，供電時(shí)線夾子的升溫zui高不超過60℃,。注意由于升溫停爐時(shí)的熱脹冷縮以及蠕變伸長(zhǎng)等,，引出棒接線夾子的螺栓容易發(fā)生氧化松動(dòng)，形成虛接短路,，要定期檢查擰緊,。
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