渗碳多用炉的日常维护要点及故障排查方法

渗碳多用炉的日常维护要点及故障排查方法

渗碳多用炉的日常维护要点及故障排查方法

一、日常维护要点：保障设备稳定运行的基础

1. 炉体与密封性维护

每日检查：

观察炉门、炉罐接缝处是否有气氛泄漏（可通过火焰检测法：用点燃的火柴靠近缝隙，火焰偏移或变亮表明漏气）；

清理炉门密封槽内的碳黑、油污，保持密封面平整（建议用铜刷或压缩空气清理，避免划伤密封面）。

定期维护（每周）：

检查炉罐钢板厚度（使用超声波测厚仪），当壁厚减薄超过原始厚度的 20% 时需及时更换；

紧固炉体各部位螺栓（如炉门铰链、热电偶套管固定件），防止高温下松动导致漏风。

2. 加热系统维护

电阻丝 / 硅碳棒检查：

每日观察加热元件是否有断裂、变形或氧化剥落（如硅碳棒表面出现白霜状物质，表明老化需更换）；

定期（每月）测量各加热区电阻值，与原始数据对比，偏差超过 ±10% 时排查接触不良或元件老化问题。

热电偶校准：

每季度用标准热电偶校准炉内测温元件，误差超过 ±5℃时更换或重新标定（校准需在炉温低于 100℃时进行）。

3. 气氛控制系统维护

氧探头保养：

每周用专用清洁剂（如酒精）擦拭氧探头陶瓷管外部碳黑，避免积碳影响检测精度；

每半年检查氧探头电缆线绝缘层是否老化，接线端子是否松动（建议用万用表测量探头内阻，正常阻值应＜1kΩ）。

流量计与阀门维护：

每日观察气体流量计浮子是否卡顿（如丙烷流量计浮子波动剧烈，可能是管路中有冷凝水）；

每月对电磁阀、气动阀进行通气测试，检查开关是否灵敏（可通过听阀内阀芯动作声音判断）。

4. 淬火与冷却系统维护

淬火介质管理：

油冷炉每周检测淬火油黏度、闪点（如闪点低于 180℃需更换新油），定期清除油槽底部残渣（建议用真空吸污泵清理）；

水冷系统每月检查冷却水管路是否结垢（可通过进出口水温差判断，温差超过 8℃时需酸洗除垢）。

循环风机保养：

每周监听风机运行噪音（正常应＜85dB），振动值超过 4.5mm/s 时需校准叶轮动平衡；

每季度更换轴承润滑脂（使用耐高温锂基脂，填充量为轴承腔容积的 1/3~1/2）。

5. 控制系统维护

PLC 与触摸屏：

每月用干燥压缩空气吹扫控制柜内灰尘，检查电路板焊点是否有虚焊（重点关注电源模块、输出继电器）；

每半年备份程序数据（通过 U 盘或上位机软件），防止系统故障导致工艺参数丢失。

安全装置测试：

每周测试超温报警、气体泄漏报警功能（可手动模拟超温信号或用标准气体验证传感器），确保报警响应时间＜5 秒。

二、常见故障排查方法：快速定位与解决问题

1. 炉温不均匀

可能原因：

加热元件部分损坏（如某区电阻丝断裂）；

循环风机叶轮磨损或转向错误；

炉内工件装载过密，阻碍气流循环。

排查步骤：

查看各区温度曲线，若某区温度持续低于设定值，断电后用万用表测量该区加热元件电阻（无穷大表明断裂）；

观察风机转向（应与标识一致），停机后手动盘动叶轮，检查是否有卡滞或异响；

调整工件摆放间距（建议≥50mm），确保气流通道畅通。

2. 碳势控制不稳定

可能原因：

氧探头失效或积碳严重；

富化气喷嘴堵塞（如丙烷中杂质沉积）；

炉体漏气导致外界空气渗入。

排查步骤：

用标准气体验证氧探头（通入已知碳势的气氛，对比显示值与理论值，偏差＞0.1% C 时更换探头）；

拆卸富化气喷嘴，用高压气枪吹扫内部（可观察喷嘴出口是否有黑色结焦物）；

进行气密性测试：关闭所有气阀，向炉内充入 5kPa 氮气，30 分钟内压力下降超过 0.5kPa 表明漏气，用肥皂水涂抹可疑部位查找漏点。

3. 淬火后工件硬度不足

可能原因：

渗碳温度偏低或保温时间不足；

碳势设定过低，表面碳含量不足；

淬火冷却速度不够（如油温过高或搅拌不足）。

排查步骤：

核对工艺参数记录，检查实际炉温是否达到设定值（如设定 920℃，实测仅 900℃，需校准热电偶或更换加热元件）；

检测渗层表面碳含量（用光谱分析仪），若低于目标值 0.2% C 以上，需增加富化气流量；

测量淬火油温度（正常≤80℃），开启搅拌装置观察油流速度（若流速缓慢，可能是搅拌电机故障或叶轮脱落）。

4. 废气燃烧装置异常

可能原因：

燃烧器点火电极积碳；

废气中 CO 浓度过高，超出燃烧器处理能力；

助燃风机风量不足。

排查步骤：

拆卸点火电极，用砂纸打磨表面碳黑（电极间距应保持 2~3mm）；

检测废气成分（CO＞10% 时需降低渗碳气氛浓度，如减少丙烷流量）；

测量助燃风机风压（正常≥5kPa），清理风机入口滤网（若积尘过多会导致风量下降）。

5. 控制系统故障

可能原因：

触摸屏无显示（电源故障或屏幕损坏）；

程序运行中断（PLC 电池电量不足导致数据丢失）；

输出继电器触点粘连（如加热电源无法切断）。

排查步骤：

检查触摸屏电源适配器电压（DC24V 是否稳定），更换损坏的屏幕；

更换 PLC 备用电池（通常为 CR2032，需在 3 分钟内完成更换以防程序丢失）；

手动操作继电器，观察触点能否正常开合（粘连时需更换继电器模块）。

三、维护记录与预防管理

建立维护档案：记录每次维护的时间、内容、更换的零部件及故障处理情况，便于追溯设备运行状态（示例如下）：

2025.04.28：清理炉门密封槽，更换氧探头（使用时长 8 个月）；

2025.05.05：校准热电偶 3 支，发现 1# 加热区电阻丝断裂，已更换。

周期性大修：每年进行一次全面检修，包括：

炉罐内部无损检测（渗透探伤检查裂纹）；

气氛管道耐压测试（压力≥0.6MPa，保压 30 分钟无泄漏）；

控制系统功能全检（模拟所有工艺参数jx值，验证保护功能有效性）。