普通熱處理電阻爐加工工藝多集中在650～1700℃的溫度，爐溫變化大，爐體受高溫?zé)g，以及各種爐氣、熔液和爐渣的化學(xué)侵蝕等，因此其日常的修理特點(diǎn)是：避免帶有事故性質(zhì)的熱修，以冷修為主要方式，修理次數(shù)多，現(xiàn)場(chǎng)修理多。

筆者在對(duì)普通熱處理爐日常修理中有以下體會(huì)，現(xiàn)總結(jié)出來僅供大家參考。

一、圍繞爐體的修理

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Γ瑢?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，最后一層磚“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。最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。半磚厚的墻完全用順磚砌筑；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)磚縫是砌體最薄弱的地方，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，最后再取斷頭擱磚。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�？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OCr25Al7Mo2)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。可用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)浮＜訜徇^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，合金元件的最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，最后過熱而燒斷。

(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，最好吊起敲擊，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)線夾子的升溫最高不超過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。