馬鋼(合肥)板材有限責(zé)任公司, 安徽　合肥　230011

摘要:為保證退火爐穩(wěn)定運行，需要在退火爐增加高溫攝像監(jiān)控系統(tǒng)，幫助操作人員了解爐內(nèi)帶鋼運行狀態(tài)。退火爐的加熱通常采用向爐內(nèi)注入熱空氣的方式，爐內(nèi)熱空氣相對大氣為正壓力，為防止熱空氣泄漏，爐子結(jié)構(gòu)應(yīng)全密封。但爐內(nèi)工作環(huán)境溫度過高，監(jiān)控系統(tǒng)易出現(xiàn)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(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，說明了原有監(jiān)控系統(tǒng)日常維護中常見的問題。針對遇到的問題，重點介紹了爐內(nèi)攝像系統(tǒng)和爐外控制系統(tǒng)的維護方法以及相關(guān)設(shè)備的升級改造。

馬鋼（合肥）板材公司2#連退機組退火爐監(jiān)控系統(tǒng)由德國PIEPER公司設(shè)計制造，現(xiàn)共有13套，主要由爐內(nèi)攝像系統(tǒng)和爐外控制系統(tǒng)組成，均為進口設(shè)備。攝像系統(tǒng)由照明燈泡、鏡頭、攝像機、攝像機護套構(gòu)成。照明燈泡依靠冷的氮氣噴吹冷卻，攝像機內(nèi)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(shè)有流量開關(guān)，攝像機內(nèi)設(shè)有感溫元件。所有流量和溫度開關(guān)連續(xù)監(jiān)測。如果監(jiān)測到流量過低或溫度過高，則發(fā)出報警信號。退火爐監(jiān)控系統(tǒng)控制及報警畫面如圖1所示。

圖 1退火爐監(jiān)控系統(tǒng)控制及報警畫面

下載:全尺寸圖片幻燈片

控制系統(tǒng)主要由環(huán)形變壓器、電容器、保險管座、繼電器構(gòu)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(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)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(nèi)帶鋼出現(xiàn)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(yù)，就能有效的避免影響帶鋼質(zhì)量、設(shè)備損壞甚至是機組停機，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

而2#連退機組自2014年投產(chǎn)以來經(jīng)過多年的連續(xù)生產(chǎn)，退火爐監(jiān)控系統(tǒng)在爐內(nèi)及爐外的高溫環(huán)境下，大批量出現(xiàn)老化損壞的現(xiàn)象。并且監(jiān)控系統(tǒng)均為進口設(shè)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(jiān)控系統(tǒng)，僅僅有1套監(jiān)控系統(tǒng)成像清晰，若不及時將損壞的12套設(shè)備修復(fù)，會對生產(chǎn)造成極大的風(fēng)險；若全部更換為新的進口設(shè)備，將會加大企業(yè)的經(jīng)營成本。所以經(jīng)過長時間的摸索和反復(fù)試驗，最終總結(jié)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(shè)備的使用壽命，極大的降低了設(shè)備采購成本。

2. 改造方案

通過觀察ITV發(fā)現(xiàn)，爐內(nèi)的監(jiān)控畫面亮度極低，并未出現(xiàn)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(nèi)攝像系統(tǒng)內(nèi)置四個燈泡，生產(chǎn)過程中通過燈泡的發(fā)光來提供攝像機所需要的亮度；攝像機的鏡頭可調(diào)節(jié)光圈，負(fù)責(zé)調(diào)整攝像機的進光量。通過以上條件判斷，可能是由于內(nèi)置燈泡未點亮或亮度不夠，以及光圈過小，導(dǎo)致攝像機的亮度不夠。

由于改造是在停產(chǎn)狀態(tài)下進行的，氮氣和循環(huán)水均未投入使用，控制燈泡發(fā)光的繼電器未得電，無法判斷導(dǎo)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(fā)現(xiàn)，未點亮的燈泡無電壓輸入。通過檢查發(fā)現(xiàn)，均為保險管損壞或電容器損壞。經(jīng)判斷，該控制柜距離爐殼較近，生產(chǎn)狀態(tài)下的高溫環(huán)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(xiàn)短路，造成保險管的損壞。針對以上現(xiàn)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(jīng)過改造，燈泡均能正常點亮，并根據(jù)成像效果，調(diào)整鏡頭的光圈、焦距及燈泡的亮度。

圖 2改造前后電容器對比圖

下載:全尺寸圖片幻燈片

圖 3改造前后保險管座對比圖

下載:全尺寸圖片幻燈片

3. 改造成果

本次改造后，在機組正常生產(chǎn)狀態(tài)下對爐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)進行了一個月的跟蹤觀察。目前監(jiān)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(chǎn)方對爐內(nèi)帶鋼情況的判斷。改造前后爐區(qū)監(jiān)控畫面對比如圖4所示。

圖 4改造前后爐區(qū)監(jiān)控畫面對比圖

下載:全尺寸圖片幻燈片

3.1 提高設(shè)備穩(wěn)定性

將原電容器改造為耐高溫電容器，在高溫環(huán)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(dǎo)致該部位發(fā)生故障。通過本次改造，極大的提高了設(shè)備的穩(wěn)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(wǎng)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(jié)省備件費用明細(xì)如表1所示。

表 1本次改造節(jié)省備件費用明細(xì)

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4. 結(jié)束語

通過對改造后的爐區(qū)監(jiān)控畫面的持續(xù)觀察，畫面清晰度及亮度均有了很大的提升，得到了生產(chǎn)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(huán)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(shè)備的使用壽命，幫助生產(chǎn)方及時發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)帶鋼的異常情況，提高了機組的穩(wěn)定性；同時也極大降低了備件的采購費用，減輕了企業(yè)的經(jīng)營成本。