磚砌爐常見(jiàn)故障主要是加熱體和砌體的局部修理；鹽浴爐常見(jiàn)故障是漏鹽和電極腐蝕；真空爐常見(jiàn)故障是加熱體損壞和爐體泄漏。針對(duì)常見(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(yǔ)“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(lái)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(wèn)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(kāi)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(guò)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?？炒u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(méi)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(wú)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(lái)。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(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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。可采用在新?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(guò)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(kāi)爐門，同時(shí)保溫時(shí)間較長(zhǎng)。②砌體膨脹期是砌體開(kāi)始膨脹及膨脹變形期，這時(shí)升溫不超過(guò)50℃/h。③保溫期600℃以上，每升高100～200℃，要保溫一段時(shí)間，過(guò)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(wú)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(guò)高、加熱體是否存在過(guò)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(guò)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(méi)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(wú)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(guò)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(kāi)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(guò)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。