CN109161659A - 辊底式热处理炉辐射管在线检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
辊底式热处理炉辐射管在线检测装置及其检测方法，包括氧化锆探头、金属导引管、抽气泵、气氛检测室、气体分析仪、三通阀，金属导引管一端通过热处理炉顶开孔处伸入炉内，缝隙处使用石棉密封和固定；抽气泵、气氛检测室、检测分析仪采用螺栓固定方式安装在热处理炉顶平台；金属导引管通过三通阀连接抽气泵和气氛检测室，接头处采用焊接密封的固定连接方式；气氛检测室内氧化锆探头采用镶入式连接，氧化锆探头检测数据经通讯线缆传输至检测分析仪。本发明能够在无需停炉降温的情况下内对辐射管破损情况进行确认并对破损辐射管进行快速定位。
Description
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，是一种辊底式热处理炉辐射管在线检测装置及检测方法。
背景技术
国内钢铁板材热处理炉普遍使用辐射管加热辊底式炉。用辐射管加热辊底式炉对炉膛气氛要求较高，炉内一般采用氮气保护，防止炉辊氧化结瘤和预防钢板产生辊印。随着热处理炉使用年限的增加，辐射管出现老化和烧损现象，辐射管破损会导致烧嘴在燃烧过程中产生的废气通过破损部位进入炉内，破坏炉内气氛，造成炉内氧含量超标；炉辊在含氧量较高的气氛下产生氧化结瘤，使生产的热处理钢板产生大批量的辊印缺陷。
由于辐射管安装的位置是密封在炉体内部，在外部无法直接观察到辐射管破损情况。因此原有的处理方式为当炉辊氧化结瘤严重时停炉降温，直到炉温降低至室温状态时才能组织人员进入炉膛内部逐个排查辐射管破损情况，并打磨结瘤炉辊。由于这种方法需要消耗大量的时间资源和人力资源，辐射管破损导致的炉辊氧化结瘤问题一直困扰着辐射管加热式热处理炉的日常生产和设备维护。
发明内容
本发明旨在提供一种辊底式热处理炉辐射管在线检测装置及其检测方法，能够在无需停炉降温的情况下内对辐射管破损情况进行确认并对破损辐射管进行快速定位。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
辊底式热处理炉辐射管在线检测装置，包括氧化锆探头、金属导引管、抽气泵、气氛检测室、气体分析仪、三通阀，金属导引管一端通过热处理炉顶开孔处伸入炉内，缝隙处使用石棉密封和固定；抽气泵、气氛检测室、检测分析仪采用螺栓固定方式安装在热处理炉顶平台；金属导引管通过三通阀连接抽气泵和气氛检测室，接头处采用焊接密封的固定连接方式；气氛检测室内氧化锆探头采用镶入式连接，氧化锆探头检测数据经通讯线缆传输至检测分析仪。
根据上述辊底式热处理炉辐射管在线检测装置的检测方法，包括以下步骤：
1）设定炉内氧含量的警戒数值，当氧含量波动剧烈并长期高于警戒值时，可初步确认为炉内辐射管破损并开展进一步排查。
2）关闭装料炉门和出料炉门，停止装钢和出钢操作，避免装钢和出钢过程中外界空气进入炉内；关闭热处理炉烧嘴燃烧器，使辐射管内部残余烟气无法继续进入炉内。保持检测分析仪的氧含量降低并稳定在设定的警戒值以内。
3）氧含量下降并稳定后逐一开启热处理炉烧嘴燃烧器使其投入工作状态进行持续燃烧；当开启至破损辐射管的烧嘴时，辐射管内燃烧产生的废气通过破损部位再次进入炉内，造成检测装置测量的氧气数值剧烈波动，此时可以确认破损辐射管的编号。
4）破损辐射管编号确认后在下次停炉检修前永久关闭辐射管破损烧嘴，待检修时进行辐射管更换。
附图说明
图1为辊底式热处理炉辐射管在线检测装置结构示意图。
图中：a-金属导引管，b-抽气泵，c-气氛检测室，d-氧化锆探头，e-气体分析仪， f-三通阀。
图2为辊底式热处理炉辐射管在线检测原理示意图。
图中：1-装料端检测分析装置，2-出料端检测分析装置，3-装料炉门，4-出料炉门，5-烧嘴燃烧器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：辊底式热处理炉辐射管在线检测装置，包括氧化锆探头(d)、金属导引管(a)、抽气泵(b)、气氛检测室(c)、检测分析仪 (e)、三通阀（f）。金属导引管（a）一端通过热处理炉顶开孔处伸入炉内，缝隙处使用石棉密封和固定；抽气泵(b)、气氛检测室(c)、气体分析仪（e）采用螺栓固定方式安装在热处理炉顶平台；金属导引管(a)通过三通阀(f)连接抽气泵(b)和气氛检测室(c)，接头处采用焊接密封的固定连接方式；气氛检测室(c)内氧化锆探头(d)采用镶入式连接，氧化锆探头(d)检测数据经通讯线缆传输至气体分析仪（e）。
炉内气氛抽取由直径8-10mm的金属导引管(a)通过炉顶开孔处插入炉内，插入后使用密封棉将管壁与炉墙间隙处密封，确保炉内气氛取样纯净度；抽气泵（b）连续运行将炉内检测气氛通过三通阀（f）连续不断的送入气氛检测室（c）,氧化锆探头（d）在检测室内对炉内气氛进行检测化验，并将检测数据传输给气体分析仪（e）。气体分析仪（e）将检测结果绘制成连续的线性曲线。
如图2所示，使用上述辊底式热处理炉辐射管在线检测装置的检测方法,并按以下步骤检测：
1）设定炉内氧含量的警戒数值，当氧含量波动剧烈并长期高于警戒值时，可初步确认为炉内辐射管破损并开展进一步排查。
2）关闭装料炉门（3）和出料炉门（4），停止装钢和出钢操作，避免装钢和出钢过程中外界空气进入炉内。关闭热处理炉烧嘴燃烧器（5），使辐射管内部残余烟气无法继续进入炉内。保持检测分析装置（1）和检测分析装置（2）的氧含量降低并稳定在设定的警戒值以内。
3）残氧量下降并稳定后。逐一开启烧嘴燃烧器（5）并保持连续燃烧。持续性跟踪和分析检测分析装置（1）和检测分析装置（2）数值波动情况。当氧含量数值升高到警戒值以上时,标记辐射管编号。确认编号后关闭该烧嘴燃烧器（5）。
4）破损辐射管编号确认后在下次停炉检修前永久关闭辐射管破损烧嘴，待检修时进行辐射管更换。
Claims (2)
1.辊底式热处理炉辐射管在线检测装置，其特征在于：金属导引管一端通过热处理炉顶开孔处伸入炉内；抽气泵、气氛检测室、检测分析仪采用螺栓固定方式安装在热处理炉顶平台；金属导引管通过三通阀连接抽气泵和气氛检测室，接头处采用焊接密封的固定连接方式；气氛检测室内氧化锆探头采用镶入式连接，氧化锆探头检测数据经通讯线缆传输至检测分析仪。
2.根据权利要求1的辊底式热处理炉辐射管在线检测装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1）设定炉内氧含量的警戒数值，当氧含量波动剧烈并长期高于警戒值时，可初步确认为炉内辐射管破损并开展进一步排查；
2）关闭装料炉门和出料炉门，停止装钢和出钢操作，避免装钢和出钢过程中外界空气进入炉内；关闭热处理炉烧嘴燃烧器，使辐射管内部残余烟气无法继续进入炉内；保持检测分析仪的氧含量降低并稳定在设定的警戒值以内；
3）氧含量下降并稳定后逐一开启热处理炉烧嘴燃烧器使其投入工作状态进行持续燃烧；当开启至破损辐射管的烧嘴时，辐射管内燃烧产生的废气通过破损部位再次进入炉内，造成检测装置测量的氧气数值剧烈波动，此时可以确认破损辐射管的编号；
4）破损辐射管编号确认后在下次停炉检修前永久关闭辐射管破损烧嘴，待检修时进行辐射管更换。
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