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热处理炉操作说明

编制：李广利 审核：孙 安 批准：范业军

东北化工建设大连有限公司

目 录

一、热处理炉概述…………………….……………………………………….1

1.1主要参数……...………………………………………………………………….………….1 1.2各主要技术措施………...………………………...………...………………..….………….2

二、热处理炉机械系统………………………………………………………..6 三、热处理炉电气控制系统…………………………………………………..7 1．电气设备使用说明 ....................................................................................... 7

1.1 使用环境................................................................................................................................ 7 1.2 操作说明................................................................................................................................ 7

2. 画面说明 ...................................................................................................... 10

2.1 炉体画面.............................................................................................................................. 10 2.2 工艺主画面.......................................................................................................................... 14 2.3 各温区工艺图...................................................................................................................... 17 2.4 重报警页面.......................................................................................................................... 20 2.5 状态显示-表格显示............................................................................................................ 23 2.6 状态显示-指示计画面........................................................................................................ 24 2.7 状态显示-PID画面............................................................................................................. 26 2.8 系统操作-系统启动-第1页.............................................................................................. 28 2.9 系统操作-系统启动-第2页.............................................................................................. 30 2.10 系统操作-系统启动-第3页............................................................................................ 31 2.11 系统操作-手动操作 .......................................................................................................... 32 2.12 系统操作-参数设定.......................................................................................................... 33 2.13 报警画面............................................................................................................................ 34 2.14 报警画面-报警记录.......................................................................................................... 35 2.15 曲线显示............................................................................................................................ 36 2.16 报表.................................................................................................................................... 38 2.17 操作记录............................................................................................................................ 39 2.18 退出系统............................................................................................................................ 40

四、故障和异常情况处理 ............................................................................... 41

4.1 故障处理.............................................................................................................................. 41 4.2 异常情况处理...................................................................................................................... 44

五、 热处理炉维修保养说明…………………………………………………44六、维护流程和系统自动运行流程 ............................................................... 45

6.1 维护流程.............................................................................................................................. 45

6.2 系统自动运行流程.............................................................................................................. 46

一、概述

(一)主要参数 1、 2、

用途：焊接件、容器、结构件退火热处理等 最大装炉量：260Ton(含工装垫铁)

3、 炉膛尺寸：L18,500×W8,000×H6,800mm 4、 5、 6、 7、 8、 9、

最高工作温度：950℃ 最大升温速度：≥150℃/h 控制区数：6区

燃料：LPG(9.1×10KJ/NM)

控温精度：≤ ±15℃（有效加热区内，保温末期测温） 炉温均匀有效范围：16,500x6,000x6,000mm(LxWxH)

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3

10、 轨道参数：2排（AU100）

★设计图纸定

11、 台车行走方式：电动自行走 12、 控制方式：PC(PLC)自动+仪表+手动 13、 仪表控温精度：0.3级

14、 温度控制区：6区 （6点控温） 15、 炉体表面温升：≤60℃

16、 液化气气源压力：0.04~0.08Mpa 17、 烧嘴：16支(Q=1000000 Kcal) 18、 炉体控温热电偶：6支

19、 测温热电偶：6支(其中工件测温4点) 20、 炉门开启方式：电动升降式 21、 台车、炉体及炉门护板：耐热铸铁 22、 炉体及炉门炉衬：全硅酸铝耐火纤维(1260) 23、 台车隔热材料:：整体预制浇铸料 24、 温度记录仪：10笔图纸记录仪 25、 温度、炉压控制系统：PC(PLC) 26、 中心控制模式：离散控制系统

(二)各主要技术措施

本炉子主要由炉体、炉门、炉车、燃烧系统、炉前管路及压力自控系统、炉压自控及排烟余热回收系统、密封装置、温度控制及记录系统，PLC自控系统等组成。

现分别介绍如下： 1、 1.1

炉体

炉膛尺寸L18,500×W8,000×H6,800mm 炉体外形尺寸：(包含烟囱预热器) 19500x9200x15500mm 门架最高点：17450mm(标高)

1.2

炉衬：

(节能25~30%，其重量为耐火砖炉体1/25，具有施工周期短，维修方便，运行成本低，使用寿命长等特点) 1.3 钢骨架

有型钢、钢板等焊接而成，合理并可靠，较传统的耐火砖炉重量大为减轻，炉体上所有

1.4 炉体外形

炉体两侧、炉体后墙以及炉门上都设有多个观察孔，便于操作人员了解炉内情况。 1.5

炉体与台车结合部

采用轻体高强度耐火砖，耐热铸铁炉衬(耐火铸铁耐热度：≤950℃)。 2、

炉门

密封的好坏是十分重要的---决定炉内的温度场是否均匀、能量消耗的多少和炉门是否变形。 2.1

炉门耐火材料

纤维的固定除采用特殊工艺外，还在纤维内穿有耐热钢锚固件。 2.2 炉门钢结构

2.2

炉门密封结构

采用硅酸铝纤维编织方条炉门密封结构，结合气动压紧装置，确保炉门密封性能。炉门

周边设有分段耐火纤维块，可根据炉门和炉体的接触面情况进行调节。

炉门两侧各装有2支气缸，为保证炉口周边的密封可靠，4支气缸同步运行，并每只气缸压紧处有调节装置，有效传递压紧力，将炉门与炉体均匀压紧密封。 2.3 炉门升降机构

双保险限位机构及炉车连锁机构，确保安全操作。 3、

台车

3.1 台车是承载工件加热及运转的平台，一次最大可装载50T(不含垫铁)，台车尺寸为19500x7300x1490mm。

按本台车行走采用平衡桥式电动自行走机构，这样就必须保证主动轮与轨道有足够的附着力，又要保证车轮的承载能力不超过允许的最大极限，确保运行安全和使用寿命，同时还要考虑到轨道的平整度对台车的影响。

所以，台车结构、驱动方式和传动结构的设计、制造是关键问题。 3.1

台车钢架

台车钢架由纵梁和横梁组成，为尽量降低台车高度，保证台车在重载情况下有足够的强度和刚性，采用以下技术措施：

纵梁采用组合式焊接梁，下装有平衡式组合车轮，既减少纵梁跨度，又可根据载重的变化合理的调节车轮组的受力；既保证主动轮有足够的附着力，以免打滑，又均布了轮压，保证台车寿命。

横梁采用大型工字钢，保证横梁的刚性。

3.2

车轮装置

为保证主动轮与轨道有足够的附着力，又要保证车轮的承载能力不超过允许的最大极限，采用平衡架式组合车轮结构，平衡架与台车纵梁采用销轴连接。

3.3

牵引装置

台车采用先进的电动自行机构，自行机构由电动机、摆线减速机、制动器三位一体组成，直接安装在主动车轮组平衡架上，安装维修方便。台车进出炉设有声光报警信号，双限位保险机构，及炉门连锁机构，确保安全操作。 3.4

耐火隔热材料

台车面为承重耐火层，采用高强度耐火粘土砖，下部隔热层为轻质耐火混凝土预制块、

轻质粘土砖。为解决台车耐火砖受热膨胀顶坏台车边护板，车边砖采用大块高强度耐火预制砖，底层为30mm硅酸铝纤维针刺毯。 4、

燃烧器及燃烧自控系统

本炉子为中小型，装载量大，为保证炉内温度均匀性和供热能力，必须采用上海炎鑫集团最新研制的GSQ-100型大容量高速自控烧咀系统16套。该型由高速烧嘴、自控器、燃气自动调节阀、高压点火器和火焰监测器组成。其特点是： 4.1 气体出口流速高

采用先进的脉冲燃烧原理，强化炉内气体的循环和对流传热，提高炉温的均匀性和传热效率，提高传热质量和缩短加热时间。 4.2 4.3

脉冲功能 烧嘴自动控制

本烧嘴配有进口PLC为核心的专用燃烧控制器，可实现点火、大小火自动调节燃烧、熄火报警及再点火等全过程的自动控制。同时控制器具有手动/本机自动/系统自动不间断切换功能，控制器接口可和温控系统连接，形成闭环控制，提高温控精度。 4.4

燃烧安全保护

设有点火前自动吹扫、自动点火程序控制、熄火、回火自动监测保护及报警等多项多层次安全保护措施。

4.5

燃烧比例调节

设有自控专用阀门和定值阀，可实现助燃空气、液化石油气的定量供气，实现高速烧嘴自动控制和空燃比的精确控制。 4.6

系统联网控制 控制方式：PLC

5、

管路及管路自控系统

5.1 液化石油气管路系统：每台炉子液化气供气系统应设流量计、稳压阀、上下限压力继电

器和紧急切断阀等安全及计量仪表。

5.2

空气管路

配高压离心风机1台，空气管路系统设有自动调节阀和自动测压装置，根据燃烧情况自动调节空气压力和供风量。 5.3

压缩空气

供给自控阀门和各压紧密封系统，作为操作动力源。

5.4

各管路自动控制系统

控制室仪表柜上设有风压控制和显示系统，液化石油气压力控制和显示系统，压缩空气压力显示系统，以及各系统压力异常的声光报警系统，安全连锁系统。 6、

炉压控制、排烟及余热回收系统

6.1 炉压控制系统

炉压控制系统由炉内取压装置、压力变送器、自动控制仪表和大直径高温排烟阀组成，可随着供热量的变化，自动控制和调节炉内压力，使炉压控制在最佳范围。控制室仪表柜设有炉压控制和显示系统，压力异常报警系统，高温排烟阀阀位显示系统和异常情况时手动按钮。 6.2

排烟系统

在炉子顶部前、后共设两个排烟口，排烟口装有两台复合式金属预热器，利用排出的高温烟气加热助燃空气，使余热得到利用。烟气经预热器、排烟管及炉压调节器（通过自控排烟，调节炉压）和烟囱排到厂房外大气中，烟囱高度≥25米。为保证烟囱的使用寿命，烟囱内衬有硅酸铝轻质浇铸料，烟囱顶部设防雨帽。（烟囱材料金属板材卷制板厚≥6MM）

6.3

余热回收系统

烟囱下部设有组合式空气预热器， 通过烟气与空气的热交换，回收烟气部分热量以提高助燃空气温度，空气预热温度自动测量并显示，超温时报警。预热器下部设有掺冷装置确保预热器安全使用。 7、

密封

炉体密封的好坏，直接影响炉内温度的均匀性和燃料的消耗。本炉体采用如下密封措施： 7.1

炉门与台车和炉车结合部

这一结合部是台车式炉最难以密封，又是炉子泄漏最大的部位，本炉采用轻型防变形钢结构门框，结合气动压紧装置密封机构。 7.2

炉体与炉车结合部

因为炉体与炉车有相对进出，考虑加热后的膨胀，此部位采用耐火纤维密封块气缸自动压紧结构装置，这种密封结构的特点是密封可靠、调整方便。

炉底密封的开、闭与台车进出连锁。

综合采用上述密封机构，加上炉内压力自动调节，可做到炉体的全密封，消除炉体的漏火现象。 8、

记控系统

热处理炉的记控系统由以下几部分组成： ▼热处理炉温度控制及记录系统 ▼热处理炉压力自控系统 ▼热处理炉燃烧控制系统 ▼热处理炉故障检测报警系统

9、 电控系统

电控系统包括动力控制系统、电线电缆等。热电偶补偿导线和通讯线采用屏蔽线，以确保测量可靠。 10、 安全保护系统 10.1 10.2 10.3 10.4

动力安全保护系统 燃烧安全保护系统 安全接地 应急控制

11、 规范及标准

本炉的设计、制造及外构件的选购、安装等过程中，严格按照国家GBJ211-87《工业炉工程施工及验收规范》中的有关规范及标准执行。并达到国家有关工业炉的各项质量、性能标准和要求。

二、 热处理炉机械系统

热处理炉机械系统分为：台车传动系统，炉门升降系统，炉体密封系统。 （一）台车传动系统

台车传动系统是保证工件正常进出热处理炉的关键设备，传动系统的好坏直接影响到台车的使用寿命。本台车式热处理炉传动系统为8台平衡桥式驱动机构，在保证轮压(台车载荷)的情况下，使台车平稳运行，传动机构为摆线直齿减速机构(带电磁制动器)。台车进出炉设有声光报警信号，双限位保险机构，及炉门连锁机构，确保安全操作。 （二）炉门升降系统

配重装置。炉门设有上、下行程双保险限位机构及炉车连锁机构，确保安全操作。 （三）炉体密封系统

1. 炉门与台车和炉车结合部。这一结合部是台车式炉最难以密封，又是炉子泄漏最大的

部位，本炉采用轻型防变形钢结构门框，结合气动压紧装置密封机构。

2. 炉体与炉车结合部。因为炉体与炉车有相对进出，考虑加热后的膨胀，此部位采用耐火纤维密封块气缸自动压紧结构装置，这种密封结构的特点是密封可靠、调整方便。

三、 热处理炉电气控制系统 1．电气设备使用说明

1.1 使用环境

工作温度：0~40℃ 相对湿度：≤80%RH 电压波动：≤10% 控制室室温：15~25℃

1.2 操作说明

㈠ 风机：采用软启动方式控制风机启动。软启动时间四十秒 Ⅰ.启动风机前准备:

①关闭档板风门;

②合上风机主回路的塑壳断路器和控制回路的微型断路器。 ③在就地操作箱上选择远程操作或就地操作。

Ⅱ.启动风机:

①远程操作只能在上位机上进行启动，本地操作只能在就地操作箱上启动。 ②当软启动结束后,手动打开风门挡板（第二挡）,根据现场运行情况调整挡板开度,同时注意不要让电机超过额定电流(148A)

Ⅲ.停止风机:远程操作只能在上位机上进行停止，本地操作只能在就地操作箱上直接停止。 Ⅳ.停止风机后: 风机停止后分开塑壳断路器，关闭挡板风门 Ⅴ.常见故障分析： ⑴软启动故障：

① 主回路电源没有接通;解决方法:先断开控制回路断路器，再合上主回路上的塑壳断

路器。

②风机出现故障，可以用万用表测量一下电机两相之间的阻值是否相等，如果相差很大则有可能电机已经烧坏。

⑵风机不能启动：

① 控制电源没有接通;解决方法:合上控制回路的断路器 ②没有选择风机启动方式;解决方法:选择远程启动或就地启动

⑶风机过流故障:

① 风门开的太大;解决方法:调小风门的开度风机

②风机出现故障，可以用万用表测量一下电机两相之间的阻值是否相等，如果相差很大则有可能电机已经烧坏。

⑷突然停止:

①控制回路的微型断路器已经分开，合上后又立即跳开，可能出现控制回路短路，需要维修人员进行维修。

㈡ 台车：采用软启动方式控制启动。只能够就地启动， Ⅰ.启动前的准备：

① 炉门开到位 ② 炉体密封开到位

③接通动力回路和控制回路的电源

Ⅱ.启动：

首先在就地操作箱上选择台车的进出状态，选择之后状态灯会显示台车将运行的状态，然后按启动按钮启动台车。

Ⅲ.停止：

如果在台车运行期间需要停止时，可以按停止按钮。台车轨道的两端都装有行程开关，台车进出到位后台车会自动停止。

Ⅳ.注意事项：

一定要在启动台车前选择台车的运行状态，否则将会出现软启动故障报警。在台车运行时操作人员要站在操作箱旁，以防出现紧急情况或行程开关损坏可以立刻停止。 常见故障分析：

Ⅴ.软启动故障：

① 主回路电源没接通；解决方法：先断开控制回路的断路器，再合上主回路上的塑 壳断路器的电源，然后再合上控制回路上的断路器，故障可以解除。

②没有选择台车的进出状态；解决方法：先断开控制回路上的断路器，再合上控制回路的断路器，然后选择台车的进出状态。

Ⅵ.电机故障：

当台车下面的某一个电机断相时，台车运行时声音会很大。正常情况下，台车会立即停止，同时台车前面的控制箱会显示那一个电机出现故障。如果台车没有立即停止，应手动停止。当故障排除后才能启动台车。

㈢.炉门：只能就地操作 启动前的准备：

① 解除炉门密封

② 合上主回路上的断路器 ③接通旋钮电源

启动：按住炉门开或关按钮来升降炉门

停止：松开按钮即可停止炉门。如果炉门到达上/下限时，炉门自动停止。

说明：只能本地控制的设备：台车，炉门；只能远程控制的设备：烟道阀1，烟道阀2，气动源压缩空气阀，冷却压缩空气阀；其它设备均能实现本地，远程控制。

2. 画面说明

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2.1 炉体画面

1.1 炉门开限位开关,炉门关限位开关

1)当炉门开到位的时候,炉门开到位点变为ON 颜色变为绿色 没到位则是OFF 颜色变为红色。

2)当炉门关到位的时候, 炉门关到位点变为ON 颜色变为绿色 没到位则是OFF 颜色变为红色。

1.2 炉门密封解除,炉门密封,炉体密封解除,炉体密封,煤气切断阀,煤气放散阀,烟道渗冷风阀

1) 当炉门密封解除的时候,炉门密封解除点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红色。

2) 当炉门密封的时候,炉门密封点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红色。 3) 当炉体密封解除的时候, 炉体密封解除点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红色。

4) 当炉体密封的时候, 炉体密封点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红色。 5) 当煤气切断阀动作, 煤气切断阀点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红

色。

6) 当煤气放散阀动作, 煤气放散阀点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红

色。

7) 当烟道渗冷风阀动作, 烟道渗冷风阀点变为ON 颜色变为绿色 反之是OFF 颜色变为红色。

1.3 台车进限位开关,台车出限位开关,台车进状态,台车出状态

1)当台车进到位的时候,台车进限位开关点变成 ON 颜色变为绿色 反之是 OFF 颜色变为红色。

2)当台车出到位的时候,台车出限位开关点变为 ON 颜色变为绿色 反之是 OFF 颜色变为红色。

3)当在台车风机操作箱中手动把按钮打到台车正转的情况下 台车进限位开关点变为 ON 颜色变为绿色 反之是 OFF颜色变为红色。

4) 当在台车风机操作箱中手动把按钮打到台车反转的情况下 台车进限位开关点变为 ON 颜色变为绿色 反之是 OFF颜色变为红色。

当颜色变为黄色 表示报警,下列是可变为黄色的点

炉门密封: 表示炉门密封气缸没有动作。 炉体密封: 表示炉体密封气缸没有动作。 煤气切断阀: 表示煤气切断阀没有动作。 煤气放散阀: 表示煤气放散阀没有动作。 烟道渗冷风阀: 表示烟道渗冷风阀没有动作。

2. 风机过电流,煤气切断阀强制关闭,风机急停,风机软启动故障,台车软启动故障,温区1 WDT, 温区2 WDT, 温区3 WDT, 温区4 WDT, 温区5 WDT, 温区6 WDT,台车电机过电流

1)当风机过电流的情况下 这项会变成黄色 正常情况下是灰色。

2)当煤气切断阀强制关闭的情况下 这项会变成黄色 正常情况下是灰色。 3)当风机急停的情况下 这项会变成黄色 正常情况下是灰色。 4)当风机软启动故障的情况下 这项会变成黄色 正常情况下是灰色。 5)当台车软启动故障的情况下 这项会变成黄色 正常情况下是灰色。

6)当温区1的PLC死机的情况下,温区1 WDT点变为黄色 正常情况下是灰色。 7) 当温区2的PLC死机的情况下,温区2 WDT点变为黄色 正常情况下是灰色。 8) 当温区3的PLC死机的情况下,温区3 WDT点变为黄色 正常情况下是灰色。 9) 当温区4的PLC死机的情况下,温区4 WDT点变为黄色 正常情况下是灰色。 10) 当温区5的PLC死机的情况下,温区5 WDT点变为黄色 正常情况下是灰色。 11) 当温区6的PLC死机的情况下,温区6 WDT点变为黄色 正常情况下是灰色。 12)当台车电机过电流的时候,台车电机过电流点变为黄色 正常情况下是灰色。 3. 台车停止,炉门停止,风机停止

1)当台车在运行中的时候,台车停止点字变为 台车运行 背景颜色变为 绿色 反之 字是

台车停止 背景颜色为红色。

2)当炉门在运行中的时候,炉门停止点字变为 炉门运行 背景颜色变为 绿色 反之 字是

炉门停止 背景颜色为红色。

3)当风机在运行中的时候,风机停止点字变为 风机运行 背景颜色变为 绿色 反之 字是

风机停止 背景颜色为红色。

4.第一温区,第二温区,第三温区,第四温区,第五温区,第六温区

当鼠标点到 这些按钮的时候 页面会自动跳到工艺主画面的 相对应的温区画面 如:点 第一温区 按钮 页面会跳到 工艺主画面的 第一温区工艺图画面。

5. 热空气压力,炉膛压力,煤气压力,风机电流,换热器后烟道温度1, 换热器后烟道温度2,换热前空气温度,换热后空气温度,炉膛检测温度1,炉膛检测温度2,烟道阀1开度,烟道阀2开度

1)热空气压力:显示当前的值,并且当低于或等于下限设定值的时候,还有就是大于等于上

限设定值的时候数据显示会变成黄色报警。

2)炉膛压力:显示当前的值,并且当低于或等于下限设定值的时候,还有就是大于等于上限

设定值的时候数据显示会变成黄色报警。

3)煤气压力:显示当前的值,并且当低于或等于下限设定值的时候,还有就是大于等于上限

设定值的时候数据显示会变成黄色报警。

4)风机电流:显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数

据显示会变成黄色报警。

5) 换热器后烟道温度1:显示当前的值,并且等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数据显示会变成黄色报警。

6) 换热器后烟道温度2:显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上

限的时候数据显示会变成黄色报警。

7) 换热前空气温度:显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数据显示会变成黄色报警。

8)换热后空气温度:显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数据显示会变成黄色报警。

9) 炉膛检测温度1:显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数据显示会变成黄色报警。

10) 炉膛检测温度2:显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数据显示会变成黄色报警。 11) 烟道阀1开度:显示当前的值。 12) 烟道阀2开度:显示当前的值。

6.燃烧空气管路压力上限正常,燃烧空气管路压力下限正常,压缩空气压力上限正常,压缩空气压力下限正常,煤气压力上限正常,煤气压力下限正常

1) 燃烧空气管路压力上限正常: 当有压力异常的时候颜色变为黄色,正常的时候是绿色。 2) 燃烧空气管路压力下限正常: 当有压力异常的时候颜色变为黄色,正常的时候是绿色。 3) 压缩空气压力上限正常: 当有压力异常的时候颜色变为黄色,正常的时候是绿色。 4) 压缩空气压力下限正常: 当有压力异常的时候颜色变为黄色,正常的时候是绿色。 5) 煤气压力上限正常: 当有压力异常的时候颜色变为黄色,正常的时候是绿色。 6) 煤气压力下限正常: 当有压力异常的时候颜色变为黄色,正常的时候是绿色。 7.炉体画面

1)炉体画面:表示的是一级菜单,当点击的时候跳到相应的画面。

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2.2 工艺主画面

1. 热空气压力,炉膛压力,煤气压力,风机电流

1) 热空气压力: 显示当前的值,并且当低于或等于下限设定值的时候,还有就是大于等于

上限设定值的时候数据显示会变成黄色报警。

2) 炉膛压力: 显示当前的值,并且当低于或等于下限设定值的时候,还有就是大于等于上

限设定值的时候数据显示会变成黄色报警。

3) 煤气压力: 显示当前的值,并且当低于或等于下限设定值的时候,还有就是大于等于上

限设定值的时候数据显示会变成黄色报警。

4) 风机电流: 显示当前的值,并且当等于量程下限的时候,还有就是等于量程上限的时候数据显示会变成黄色报警。