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。一二四期工程引進德國LOI公司HUGF220-520HPH爐，共計39座，三期為工程引進奧地利EBNER公司HICON/H2爐9座。本文主要以德國LOI爐進行論述。
    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。空間內(nèi)為還原性氣體氫氣，是為防止外界氧氣進入造成鋼卷氧化現(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)罩進行檢查，準(zhǔn)確找出漏點位置，在出爐之后進行修補焊接。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行全面的緊固，達到預(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、維護人員盲目檢查有效得多。