(2)退火空間冷態(tài)密封試驗(yàn)。這是在全氫罩式爐裝完鋼卷扣好內(nèi)罩后進(jìn)行的,它測(cè)試退火空間是否有效地與外界隔離,其方法是打開(kāi)氮?dú)忾y(如圖1中的閥15)向退火空間充入一定壓力的氮?dú)猓缓箨P(guān)閉所有進(jìn)氣閥、排氣閥,通過(guò)壓力開(kāi)關(guān)(如圖1中的7)測(cè)量退火空問(wèn)內(nèi)能否在一定時(shí)間內(nèi)保持壓力。如果測(cè)試不能通過(guò),則發(fā)出警報(bào),爐子不能進(jìn)行退火過(guò)程,必須人工處理后再進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。
?。?)退火空間氮?dú)獯祾?。這是將退火空間的氧氣吹出去。這個(gè)過(guò)程既要保證一定的吹氣量,又要保證一定的吹氣時(shí)間,吹氣量、吹掃時(shí)間是通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)確定下來(lái)的。EBNER型爐分大流量、小流量等幾種方式吹掃。這個(gè)過(guò)程必須保證將退火空問(wèn)的氧氣降低到一個(gè)很低的濃度。
?。?)退火空間充入氫氣及吹掃。氮?dú)獯祾呓Y(jié)束后即可向退火空問(wèn)充入大量純氫氣,整個(gè)退火過(guò)程即可在全氫的保護(hù)氣體情況下進(jìn)行。所謂氫氣吹掃就是要把在加熱過(guò)程中帶鋼殘留乳化液的汽化物帶出退火空間,這個(gè)過(guò)程的時(shí)問(wèn)長(zhǎng)短取決于工藝要求。吹掃用氫氣量的大小也可以分檔調(diào)節(jié)。排出的氫氣可以放空也可以送到加熱罩燒掉,而且氫氣排出管一般單獨(dú)設(shè)立。
?。?)在整個(gè)用氫氣退火的過(guò)程中,退火空間的壓力不中斷地受到監(jiān)控。因?yàn)閴毫μ呷菀讓?dǎo)致設(shè)備損壞和密封被破壞,也表示有設(shè)備工作不正常。壓力太低容易因某種干擾使其變成負(fù)壓而吸入空氣產(chǎn)生危險(xiǎn)或表示發(fā)生了泄漏。EBNER型爐采用一組壓力開(kāi)關(guān)5、6、7監(jiān)控退火空間壓力,可監(jiān)控6個(gè)壓力值。一般來(lái)說(shuō),在整個(gè)退火周期中,氫氣供給閥總是打開(kāi)的,而氫氣排出閥根據(jù)要求有時(shí)開(kāi)、有時(shí)關(guān)。當(dāng)退火空間壓力降低到一個(gè)預(yù)定值時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉正打開(kāi)的氣體排出閥,以期待壓力回升后再繼續(xù)退火,如果壓力繼續(xù)下降到報(bào)警值時(shí),控制系統(tǒng)則自動(dòng)關(guān)閉全部排出閥和氫氣進(jìn)口閥,打開(kāi)氮?dú)膺M(jìn)口閥向退火空間充氮?dú)?。如果壓力恢?fù)則可繼續(xù)通入氫氣退火。如果在給定的時(shí)間內(nèi)壓力不能恢復(fù),則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并用大流量氮?dú)獯祾咄嘶鹂臻g。如果退火空間壓力升高,則關(guān)閉氣體進(jìn)口閥、打開(kāi)排出閥直到壓力恢復(fù)再按程序繼續(xù)退火。如果壓力繼續(xù)升高到報(bào)警值,立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果這個(gè)壓力保持的時(shí)間超過(guò)設(shè)定的時(shí)間值時(shí),控制系統(tǒng)就自動(dòng)關(guān)閉加熱系統(tǒng),退火過(guò)程中斷,這時(shí)就需要操作人員處理故障后啟動(dòng)系統(tǒng)。
(6)加熱結(jié)束前退火空間要進(jìn)行一次熱態(tài)密封試驗(yàn)。熱態(tài)密封試驗(yàn)主要是為了檢驗(yàn)內(nèi)罩經(jīng)過(guò)加熱過(guò)程是否出現(xiàn)了破損。因?yàn)樵诶鋮s過(guò)程中,退火空間的氣體降溫、體積縮小,如果退火空間密封不嚴(yán)則有可能吸入空氣,這比加熱時(shí)如果密封不嚴(yán)而泄漏氫氣到燃燒室中要危險(xiǎn)得多。熱態(tài)密封試驗(yàn)和冷態(tài)密封試驗(yàn)方法基本相同,只是測(cè)試氣體為當(dāng)時(shí)用的保護(hù)氣體(一般為氫氣)。另外測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量保持加熱功率穩(wěn)定以克服產(chǎn)生的影響。如果測(cè)試不能通過(guò),則控制系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),通知操作人員處理。因?yàn)闊釕B(tài)密封試驗(yàn)不能通過(guò)也有可能是由干加熱系統(tǒng)故障或其他干擾造成的。必要時(shí)可人工再啟動(dòng)作一次熱態(tài)密封試驗(yàn),然后根據(jù)情況選用氫氣或氮?dú)獬洚?dāng)保護(hù)氣體繼續(xù)完成冷卻過(guò)程。一般在熱態(tài)密封測(cè)試的同時(shí)還要對(duì)氫氣進(jìn)口閥進(jìn)行一次泄漏試驗(yàn)。
(7)冷卻過(guò)程結(jié)束后,退火空間還要進(jìn)行氮?dú)夂蟠祾摺D康木褪怯玫獨(dú)鈱⑼嘶鹂臻g的氫氣吹掃出去。氮?dú)獾拇祾邥r(shí)間、吹氣量同樣要有嚴(yán)格的保證,否則就不能吊走內(nèi)罩。
在退火過(guò)程中,如果出現(xiàn)閥門或其他設(shè)備的故障,全氫罩式爐控制系統(tǒng)可以在上述一系列測(cè)試中發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象而做出及時(shí)的反應(yīng)。對(duì)于控制系統(tǒng)本身1/O接口出現(xiàn)故障,罩式爐控制裝置的自檢功能會(huì)發(fā)出警報(bào),現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備則盡量保持原狀,操作人員能很快更換上備用設(shè)備,退火過(guò)程即可繼續(xù)進(jìn)行。
對(duì)于氫氣、氮?dú)夤┙o,全氫罩式爐控制系統(tǒng)有專門的功能來(lái)監(jiān)控。如果氫氣源出了故障則用氮?dú)獬淙胪嘶鹂臻g保持全氫罩式爐群處于安全狀態(tài),并報(bào)警等待氫氣恢復(fù)。如果是氮?dú)庠闯隽斯收?,則報(bào)警并用球罐內(nèi)儲(chǔ)存的氮?dú)饩S持生產(chǎn)。EBNER型爐控制系統(tǒng)還有一套爐群控制聯(lián)鎖功能,在氮?dú)庠垂收嫌汕蚬薰?yīng)氮?dú)鈺r(shí),如果氮?dú)鈨?chǔ)量低于一定值,則自動(dòng)停止啟動(dòng)新的爐臺(tái)退火過(guò)程以保證已經(jīng)生產(chǎn)著的爐臺(tái)能安全運(yùn)行下去。
如果在退火過(guò)程中突發(fā)全廠停電事故,全氫罩式爐控制系統(tǒng)輸出全部復(fù)位,除了特別選定的氮?dú)夤┙o常開(kāi)閥(ENBER為15)打開(kāi)外,所有閥門均會(huì)關(guān)閉,氮?dú)饩蜁?huì)進(jìn)入退火空問(wèn)。由于氮?dú)饷芏缺葰錃獯?,氮?dú)鈺?huì)在退火空間的下部頂住氫氣不會(huì)泄漏到內(nèi)罩之外。EBNER型爐的隔離氮?dú)怆姶砰y11也是常開(kāi)閥,隔離氮?dú)馔ㄟ^(guò)這個(gè)閥可以把氫氣電磁閥17也給封堵嚴(yán)密,防止氫氣泄漏。如停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則可由操作人員手動(dòng)打開(kāi)氣體排出閥,一爐一爐用氮?dú)獯祾咄嘶鹂臻g。但在正常情況下這種操作是不允許的。因?yàn)殚_(kāi)出口閥的聯(lián)鎖條件不滿足,控制系統(tǒng)立即會(huì)由于生產(chǎn)狀態(tài)的變化(如爐壓可能降低)而啟動(dòng)相應(yīng)的控制策略使退火過(guò)程中斷。
4結(jié)束語(yǔ)
全氫罩式爐保護(hù)氣體安全控制策略是全氫罩式爐控制系統(tǒng)中極為重要的控制功能,是工藝控制功能不可缺少的補(bǔ)充。安全控制策略已趨向成熟,全氫保護(hù)氣體在全氫罩式爐中應(yīng)用的安全性已經(jīng)有了可靠的保證。
可靠的設(shè)備、完善的過(guò)程系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的安全操作規(guī)程是安全生產(chǎn)的三大重要固素。不安全的操作,在全氫罩式爐這樣的機(jī)組生產(chǎn)過(guò)程中是應(yīng)該絕對(duì)禁止的。這種不安全的操作主要是指在各退火步驟中人為手動(dòng)操作各種供氣閥門或?qū)τ泄收系拈y門手動(dòng)開(kāi)關(guān)操作。對(duì)于全氫罩式爐這種周期性生產(chǎn)的機(jī)組來(lái)說(shuō),一旦發(fā)現(xiàn)故障,控制系統(tǒng)就應(yīng)根據(jù)安全的要求讓退火過(guò)程停下來(lái),以供操作者排除故障,絕對(duì)不應(yīng)該讓設(shè)備帶故障運(yùn)行。EBNER公司的控制系統(tǒng)就沒(méi)有在儀表室內(nèi)操作盤上給保護(hù)氣體供給系統(tǒng)的備個(gè)閥門提供任何手動(dòng)操作開(kāi)關(guān)、按鈕,這些閥門必須在控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制下開(kāi)關(guān)。所謂手動(dòng)退火操作僅指退火步驟的手動(dòng)切換,而且是有條件的,一般不會(huì)用到,只是在退火過(guò)程中排除設(shè)備故障后繼續(xù)退火時(shí)才可能運(yùn)用。因此,過(guò)程控制系統(tǒng)手動(dòng)操作功能的設(shè)置和可達(dá)到的手動(dòng)操作程度在過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一定要仔細(xì)考慮,不是所有的工藝過(guò)程都適合人工手動(dòng)操作的。