圖 1退火爐監控系統控制及報警畫面
- 摘要:為保證退火爐穩定運行，需要在退火爐增加高溫攝像監控系統，幫助操作人員了解爐內帶鋼運行狀態。退火爐的加熱通常采用向爐內注入熱空氣的方式，爐內熱空氣相對大氣為正壓力，為防止熱空氣泄漏，爐子結構應全密封。但爐內工作環境溫度過高，監控系統易出現故障，并且給日常的維護工作帶來諸多困難。本文簡述了連退機組退火爐監控系統的結構，說明了原有監控系統日常維護中常見的問題。針對遇到的問題，重點介紹了爐內攝像系統和爐外控制系統的維護方法以及相關設備的升級改造。
馬鋼（合肥）板材公司2#連退機組退火爐監控系統由德國PIEPER公司設計制造，現共有13套，主要由爐內攝像系統和爐外控制系統組成，均為進口設備。攝像系統由照明燈泡、鏡頭、攝像機、攝像機護套構成。照明燈泡依靠冷的氮氣噴吹冷卻，攝像機內用氮氣（用水冷換熱器冷卻）冷卻，攝像機護套用水冷卻。氮氣管路和水管設有流量開關，攝像機內設有感溫元件。所有流量和溫度開關連續監測。如果監測到流量過低或溫度過高，則發出報警信號。退火爐監控系統控制及報警畫面如圖1所示。
控制系統主要由環形變壓器、電容器、保險管座、繼電器構成。其中B-983-0主板主要控制畫面的傳輸及電源的輸入；MBB-2402-6A主板主要控制燈泡電源的輸入及燈泡亮度。
1. 改造原因
退火爐監控系統在生產過程中有著很重要的作用。操作人員需要通過觀察ITV圖像來判斷爐內帶鋼出現的異常情況，例如跑偏、瓢曲等。若能及時對異常情況進行干預，就能有效的避免影響帶鋼質量、設備損壞甚至是機組停機，節約生產成本，提高生產效率。
而2#連退機組自2014年投產以來經過多年的連續生產，退火爐監控系統在爐內及爐外的高溫環境下，大批量出現老化損壞的現象。并且監控系統均為進口設備，采購價格高昂、采購周期長。目前2#連退機組共有13套退火爐監控系統，僅僅有1套監控系統成像清晰，若不及時將損壞的12套設備修復，會對生產造成極大的風險；若全部更換為新的進口設備，將會加大企業的經營成本。所以經過長時間的摸索和反復試驗，最終總結出了一套維護方案，并且針對易損壞的電氣元件重新選型，合理的進行改造。延長了設備的使用壽命，極大的降低了設備采購成本。
2. 改造方案
通過觀察ITV發現，爐內的監控畫面亮度極低，并未出現藍屏等情況。初步排除電源及線路的故障。由于該型號的爐內攝像系統內置四個燈泡，生產過程中通過燈泡的發光來提供攝像機所需要的亮度；攝像機的鏡頭可調節光圈，負責調整攝像機的進光量。通過以上條件判斷，可能是由于內置燈泡未點亮或亮度不夠，以及光圈過小，導致攝像機的亮度不夠。
由于改造是在停產狀態下進行的，氮氣和循環水均未投入使用，控制燈泡發光的繼電器未得電，無法判斷導致燈泡未點亮的原因。所以查閱圖紙之后，選擇將該繼電器強制得電。通過測量燈泡電壓的輸入端子發現，未點亮的燈泡無電壓輸入。通過檢查發現，均為保險管損壞或電容器損壞。經判斷，該控制柜距離爐殼較近，生產狀態下的高溫環境易造成電容器的損壞。而原保險管座采用旋鈕式，長期插拔后保險管與保險管座之間易出現短路，造成保險管的損壞。針對以上現象，決定將原普通電容器更換為35 V-4700 µF-105 ℃型的耐高溫電容器（如圖2）；將原旋鈕式保險管座更換為BLX-A型帶蓋式保險絲座（如圖3），并自行焊接至主板上。經過改造，燈泡均能正常點亮，并根據成像效果，調整鏡頭的光圈、焦距及燈泡的亮度。
3. 改造成果
本次改造后，在機組正常生產狀態下對爐區監控系統進行了一個月的跟蹤觀察。目前監控畫面的亮度及清晰度較維護改造前有了很大的提升，有助于生產方對爐內帶鋼情況的判斷。改造前后爐區監控畫面對比如圖4所示。
3.1 提高設備穩定性
將原電容器改造為耐高溫電容器，在高溫環境中有效的延長了其使用壽命；重新選型的保險管座也避免日常維護中因為頻繁插拔保險管而導致該部位發生故障。通過本次改造，極大的提高了設備的穩定性。
3.2 降低維護成本
本次改造所用的備件均為市場采購及網購形式，既滿足了性能要求，也大幅降低了備件采購成本。同時改造工作均由本單位維護人員完成，也免除了外委人員所需費用。本次改造節省備件費用明細如表1所示。
表 1本次改造節省備件費用明細
4. 結束語
通過對改造后的爐區監控畫面的持續觀察，畫面清晰度及亮度均有了很大的提升，得到了生產方的一致好評，證明本次維護改造是成功的。通過針對高溫環境及日常維護對易損備件的重新選型安裝，有效的延長了設備的使用壽命，幫助生產方及時發現爐內帶鋼的異常情況，提高了機組的穩定性；同時也極大降低了備件的采購費用，減輕了企業的經營成本。
來源：金屬世界