加热炉的操作、常见故障及处理

分析步进梁式加热炉电控系统常见故障与处理莫玉萍发布时间：2021-07-29T09:18:50.520Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：莫玉萍[导读] 针对步进梁式加热炉运行现状进行分析，可以发现在加热炉电控系统运行过程中还存在一些常见故障问题广西柳州钢铁集团有限公司棒线型材厂广西柳州 545002摘要：针对步进梁式加热炉运行现状进行分析，可以发现在加热炉电控系统运行过程中还存在一些常见故障问题，具体包括装钢定位不准确、风机控制受干扰、钢坯跑偏以及自动出钢节奏调整不便等。

对此，需要相关工作人员针对电控系统常见故障问题合理采取解决对策，有效处理此类问题，从而全面保证电控系统的安全稳定运行。

本文针对步进梁式加热炉电控系统常见故障进行分析，并提出具体的解决对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。

关键词：步进梁式加热炉；电控系统；常见故障；解决对策在轧钢生产过程当中，加热炉具有十分重要的作用，为了确保能够有效实现加热炉的自动化运行，保证钢坯加热的合格性，需要对其电控系统进行合理优化与完善，从而全面保证轧线生产的安全性和持续性。

而目前在步进梁式加热炉电控系统运行过程中，还存在一些常见故障，这不仅对加热炉的正常运行产生影响，延长生产周期，而且还会导致钢坯加热质量有所下降，严重时甚至引发安全问题。

因此，相关企业需要对加热炉电控系统有效开展检修工作，并针对其常见故障制定出具体的处理方案，采取有效的解决对策，从而消除相关故障问题，提升企业加热炉生产效率和加热质量。

一、步进梁式加热炉电控系统常见故障（一）自动装钢定位不准确目前，步进梁式加热机主要对自动装钢定位法进行采用，具体需要在炉前对冷金属检测器进行安装，并启动定位，将其牢靠的固定在炉内悬臂辊道电动机上，并使用编码器进行测距，之后则需要将钢坯在加热炉中间位置进行放置。

但在具体操作过程中，定位存在误差问题，其原因主要包括以下几个方面。

首先，现场工艺和控制。

加热炉安全操作规程第一章总则第一条为了确保加热炉的安全运行，保护操作人员的生命财产安全，制定本规程。

第二条加热炉是一种用于加热物体的设备，如不按照本规程要求进行操作，可能会发生火灾、爆炸、中毒等严重事故。

第三条加热炉的操作人员必须了解本规程，掌握加热炉的工作原理和操作方法，严格按照操作规程进行操作。

第四条任何人不得擅自更改加热炉的结构、部件及工作参数，必须经过专业人员的指导和批准。

第二章加热炉的基本原理与结构第五条加热炉的基本原理是通过加热元件对工作物体进行加热，使其达到预设温度。

第六条加热炉主要由加热元件、控制设备、辅助设备等组成。

第七条加热元件是将电能、燃气能、蒸汽等转化为热能的装置，包括电加热管、燃烧器等。

第八条控制设备是用于控制加热炉的温度、时间等参数的装置，包括温度控制器、定时器等。

第九条辅助设备是为了保证加热炉的正常运行而配备的设备，包括通风设备、排烟装置等。

第三章加热炉的操作要求第十条加热炉的操作人员必须经过正规培训，并取得相应的操作证书，具备相关的操作技能。

第十一条加热炉的操作人员必须穿戴好劳保用品，并严格遵守操作规程，确保个人安全。

第十二条加热炉的操作人员必须按照正确的操作流程进行操作，严禁违章操作。

第十三条加热炉的操作人员必须定期进行设备检查和维护，确保设备的正常运行。

第十四条加热炉的操作人员必须熟悉应急处理措施，能够在发生意外事故时迅速采取措施。

第四章加热炉的操作步骤第十五条加热炉的操作人员在操作前，必须检查设备的各个部位是否完好无损，并进行记录。

第十六条加热炉的操作人员必须按照预设参数设置加热炉的温度、时间等参数。

第十七条加热炉的操作人员必须确保加热炉的通风设备和排烟装置正常运行。

第十八条加热炉的操作人员在加热过程中，必须时刻关注加热炉内的温度变化，并根据需要进行调节。

第十九条加热炉的操作人员在操作过程中，必须严禁离开操作岗位，如有特殊情况需要离开，必须有他人代替。

第二十条加热炉的操作人员在加热完成后，必须关闭加热炉并清理加热炉内的残留物。

1 概述1.1前言本操作手册为整个系统的操作说明，上岗操作人员上岗前请详细阅读本手册及有关仪表说明书。

1.2系统简介加热炉系统包括加热炉炉体、燃烧器等设备和燃烧系统、自动控制系统等部分。

加热炉本体由多根立柱支撑，炉本体自挪娥、塑垂段及逛堕度城。

下部辐射段为圆筒形，炉管采用多头并联立管；中部对流段采用横向列管结构，靠近辐射段的换热管采用光管，其余选用翅片管结构；对流段上方设计带翻板的烟囱，通过控制翻板可调节炉膛压力。

辐射段底部炉底安装三台燃烧器。

燃烧系统由燃烧器、燃料管线、燃气放空管线、灭火管线、氮气置换吹扫管线组成。

燃烧器为自然通风型燃气燃烧器；燃料管线分为主燃料输送管线和长明灯燃料输送管线；烟风系统采用自然通风给燃烧器供风。

加热炉自动控制系统包括点火控制、负荷调节控制、炉膛负压控制及安保联锁控制等。

通过控制点火步骤保证加热炉安全点炉，通过物料出口温度控制燃料流量实现加热炉负荷自动调节，通过炉膛负压测点和烟囱翻板阀实现炉膛负压调节，在点炉及运行中可以通过操作画面实现直观显示相关参数，通过对敏感测点监控实现安保联锁控制保证加热炉设备安全。

2 功能及技术特征2.1工艺系统2.1.1工艺系统简介加热炉燃烧工艺系统流程详见随机资料之“系统流程图P&ID”。

燃烧系统主要包括主燃气管线、点火燃气管线、氮气置换吹扫管线和灭火管线。

主燃料气管线的燃料供应及调节阀组内设置有带温压补偿的流量计、流量调节阀、双切断加放空阀组，在燃烧器前设置手阀、阻火器和金属软管，在燃气进入界区处设置氮气置换管线，主燃气切断阀后设氮气吹扫管线。

系统可实现对燃料气的流量控制和切断，阻火器可保证燃料气管道的安全，当燃气系统停止工作时可以通过氮气管线对燃气管线进行安全置换。

长明灯燃料气管线为燃烧器的长明灯提供燃气，气源来自主燃气管线，长明灯火焰稳定燃烧，从而保证主火焰被可靠引燃，长明灯管线设置双切断加放空阀组可通过程序控制燃料气的供应，并在长明灯火焰熄灭时及时切断燃气，保证系统安全。

我国油田的原油凝固点普遍较高，黏度大，常温下流动性差，因此在原油的开采、集输和处理过程中需要进行加热与保温，消耗了大量的热能，提供这些热能所需的燃料和电能消耗，形成了巨大的生产成本，且占油田总能耗的比例不断上升。

目前原油加热设备主要是各类型加热炉，存在耗能高、排放高、效率低等问题。

针对加热炉各监测指标超标问题，结合管理和节能增效技术应用优化加热系统效率，对降低油田生产成本具有十分重要的意义。

1加热炉炉效低的原因分析加热炉监测项目主要有：排烟温度、空气系数、炉体外表面温度和热效率[1]，加热炉监测项目与指标要求见表1。

通过对油田大量加热炉进行现场节能监测，对照标准要求发现造成加热炉炉效低有以下原因。

1.1排烟温度超标原因1）燃烧参数调整不合理，配风量过大，热量未充分交换即被带出炉膛，换热效率低，排烟温度加热炉运行存在的问题及应对措施胡建国（中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心）摘要：随着全球碳减排进程加快，能源体系和发展模式正在逐渐进入非化石能源主导的崭新阶段。

油田作为能源消耗大户，大力推动节能减排，大幅提高能源利用效率，加快推进绿色转型，是实现高质量可持续发展的客观要求。

针对国家标准GB/T 31453—2015《油田生产系统节能监测规范》对油田主要耗能设备之一的加热炉监测项目与指标要求，深入分析了加热炉在应用过程中出现的问题，提出了相应的解决措施和节能技术应用，以提高加热系统的能源利用率和监测指标综合合格率。

关键词：加热炉；碳减排；排烟温度；燃烧效率；传热效率DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.10.010Problems existing in the operation of heating furnace and countermeasures HU JianguoEnergy Conservation Monitoring and Evaluation Center of CNPCAbstract：With the acceleration of global carbon emission reduction，the energy system and develop-ment mode have been gradually entering a new stage dominated by non-fossil energy.As a large ener-gy consumer，the oilfields should vigorously promote energy conservation and emission reduction，greatly improve energy utilization efficiency and accelerate green transformation，which are objective requirements for achieving high-quality sustainable development．According to the national standard GB/T 31453-2015“energy conservation monitoring rules in oilfield production system”for one of the main energy-consuming equipment in oilfield heating furnace monitoring project and index re-quirements，the problems arising in the application process of heating furnace are deeply analyzed，and the corresponding solution measures and energy conservation technology application are put forward to improve energy utilization rate of heating system and comprehensive qualified rate of monitoring index.Keywords：heating furnace；carbon reduction；smoke exhaust temperature；combustion efficiency；heat transfer efficiency作者简介：胡建国，工程师，2008年毕业于长江大学（化学工程与工艺专业），从事节能技术监测评价工作，151****5018，***************，黑龙江省大庆市让胡路区大庆油田技术监督中心，163453。

蓄热式加热炉运行中的问题及处理方法摘要：近几年来，我国在经济迅速发展的同时，对各种事物的需求也越来越高，其中钢材作为现代社会生产和生活中必不可少的材料，占有十分重要的位置，当前钢材厂仍然采用热轧的方式进行钢材的生产，因此加热炉也就成为轧钢厂热轧工作的主要设备，随着相关技术不断发展，我国的加热炉发生了很大的变革，现在工厂多沿用蓄热式加热炉，但是蓄热式加热炉在运行的过程中会出现很多问题，文章就围绕出现的问题来提出一些解决方法，希望能够促进轧钢厂的正常生产。

关键词：蓄热式加热炉；问题；处理一、前言随着工业化和城市化水平的不断推进，人们的物质生活条件和水平在不断改善和提高，对生活环境的要求也越来越高，但是钢材厂一直在消耗过多的能源，十分不利于生态环境的改善，因此相关人员希望能够通过技术的改进，来进一步减少对能源的消耗，与此同时新技术被不断应用于加热炉中，很多人员在炉型结构、性能等方面都做出了很大的改进，于是就出现了现在的蓄热式加热炉，但是它也存在着很多问题，影响着热轧工作的正常进行，希望能够得到缓解或解决。

二、蓄热式加热炉2.1蓄热式加热炉的基本介绍蓄热式加热炉主要是拥有独立设置的蓄热室或者蓄热式烧嘴，这样就可以在进行加热之前先将空气或者煤气进行预热，它实际上是由常规的加热炉和高效蓄热式换热器结合而成的，基本构成有蓄热室、燃料、排烟系统、加热炉炉体、换向系统以及供风[1]。

蓄热室主要为蓄热式加热炉进行烟气余热回收的工作，它是空气和烟气流动通道的一部分，在其内部充满蓄热体，通常情况下在加热炉中是成对使用的，具有改善加热质量、均匀炉内温度、提升产品合格率等多种优点[2]。

2.2蓄热式加热炉的分类蓄热式加热炉按照不同的标准可以分成不同的类型，其中按照预热介质的种类可以分为空气单预热方式和同时预热空气和煤气式；根据结构形式对其进行分类，则可以有通道式和烧嘴式两种，其中的烧嘴式还可以分为群组换向和全分散换向两种；如果将运料方式作为划分的依据，则蓄热式加热炉又能够分为推钢式和步进式[3]。

1. 火焰过长、过短火焰过长是由于雾化蒸汽量小或油量大、通风量小而造成的。

应适当开大雾化蒸汽或关小油门，加大通风量来解决。

若因处理量加大而造成火焰过长时，就应增加点燃火嘴的数目，火焰过短是由于雾化蒸汽量大或油量小，通风量过大而造成，应适当关小雾化蒸汽或开大油门，关小风门来解决。

若因处理量降低而造成火焰过短时就应减少点燃火嘴的数目。

2. 火焰颜色发红或发白火焰发红是由于雾化蒸汽量小，或通风量不够而造成的。

应适当开大雾化蒸汽和调节风门。

若因烟囱抽力不够时可适当调节烟囱挡板。

火焰发白是由于雾化蒸汽量过大或油量过小、风门过大造成的，应适当关小雾化蒸汽或开大油量，关小风门。

3. 火焰发生回火或缩头缩火是由于雾化蒸汽中带水，油中带水，雾化蒸汽量过大或者油温过低，炉膛温度过低。

油压、汽压过低且波动不稳而造成的。

应加温脱水，提高和稳定油压、汽压。

回火是由于炉膛内有可燃气体存在或者烟囱挡板，使炉膛成正压。

有时点火时油门开得过猛进入炉内不能燃烧完全也能造成回火。

一般应当在点火前向炉膛内吹蒸汽，除可燃气体，调节烟囱挡板，直至烟囱冒蒸汽再细开慢开油门。

对于瓦斯火嘴回火多，是由于瓦斯压力过低或者一次风门开的过大而造成，就应关小一次风门。

4．炉膛出现正压或负压过大负压过大是由于烟囱挡板开度太大，使炉膛负压过大，造成空气大量漏入炉内，热效率降低。

负压过大容易使炉管氧化爆皮而减少炉管寿命，应及时关小烟囱挡板，使炉膛负压值维持在-10～-30PA为好。

出现正压是由于烟囱挡板开度过小或炉子超负荷运转而使炉膛出现正压，炉子闷烧，易产生不安全现象，应及时开大烟囱挡板使负压值达到标准。

有时由于对流室长期不清灰，积灰结垢严重，也一使炉膛出现正压，应及时采取吹灰措施，减少对流室阻力。

5．炉膛发暗由于烟囱挡板开度小，炉膛负压偏小或者供风不足火嘴雾化不好而造成，应及时调节“三门一板”，使火嘴燃烧完全，达到炉膛明亮。

6．烟气中氧含量过高自然通风的炉子：烧油1.3 烧瓦斯1.25强制通风的炉子：烧油1.2 烧瓦斯1.15一般在完全燃烧时，氧含量与二氧化碳含量之和应在15～18%之间。

真空加热炉常见真空故障分析与处理发布时间：2022-09-20T02:30:40.985Z 来源：《科技新时代》2022年（2月）4期作者：姚敬博陈志勇李明虎[导读] 真空热处理、焊接、烧结等技术已成为航空航天行业中不可缺少的工艺方法，真空炉作为金属烧姚敬博陈志勇李明虎西安航天发动机有限公司陕西省西安市 710100引言真空热处理、焊接、烧结等技术已成为航空航天行业中不可缺少的工艺方法，真空炉作为金属烧结、钎焊、热处理和镀膜的热工设备，通常由炉体、真空系统、水冷系统、气动系统、加热系统、电控系统等组成。

真空炉结构复杂、仪表和电气元件数目多，在高温环境长时间使用容易发生故障，目前我公司40余台真空炉在近三年中发生故障97次，其中真空故障61次，加热故障21次，控制系统故障15次，严重影响产品质量和生产进度。

本文通过真空方面对真空炉常见故障进行分析研究，提出相应解决方法。

1真空常见故障分析和解决方法1.1真空工作原理真空是指体系内的气体压强低于大气压的气体状态，一般分为四个等级：低真空：105～102Pa、中真空：102～10-Pa、高真空：10-3～10-5Pa、超高真空：≤10-5Pa。

目前我厂真空炉一般工作在中、高真空。

机械泵多作为真空系统初级泵，也可单独使用，罗茨泵、扩散泵则根据实际需要进行组合，以高真空系统为例说明真空系统的工作原理。

图1 真空加热炉炉真空系统示意图。

1-机械泵；2-罗茨泵；3-扩散泵；4-维持泵；5-高阀。

6-主路阀；7-旁路阀；8-高真空规管；9-低真空规管；10-炉体。

高真空系统通常由扩散泵、罗茨泵、机械泵组成抽气系统，直联机械泵作为扩散泵的维持泵；由数显真空计、高真空规管、低真空规管等组成真空测量系统。

高阀、主路阀和旁路阀用于抽炉体真空过程的管路切换。

冷阱安装在扩散泵和高阀之间，用于冷凝扩散泵中挥发的油蒸气，凝结后流回扩散泵油槽内，防止非工作油蒸气和油分子进入炉体。

加热炉操作维护与检修加热炉是一种用于加热、烘烤或煮沸的设备，广泛应用于工业生产中。

正确的操作、维护和检修加热炉对于确保其正常运行和延长使用寿命至关重要。

以下是关于加热炉操作、维护和检修的一些建议。

操作加热炉：1.在操作加热炉之前，确保其电源插头处于关闭状态，并检查加热炉是否正常工作。

2.根据所需的加热温度，调整控制面板上的温度控制器。

确保温度控制器设定的温度与所需加热的温度一致。

3.打开加热炉的电源，并设置所需的加热时间。

4.将待加热物料放入加热炉，并关闭炉门。

5.监控加热过程，确保加热炉的温度稳定在所需的加热温度范围内。

如果温度偏离设定温度范围，则需要检查加热炉的元件是否正常工作。

6.加热完成后，关闭加热炉的电源，并将待加热物料取出。

维护加热炉：1.定期检查加热炉的电源线、电源插头和电源开关等电器元件，确保其正常工作，并及时更换损坏的部件。

2.清洁加热炉内部和外部的灰尘和污垢，保持加热炉的清洁和整洁。

3.检查加热炉的加热元件是否损坏或磨损，必要时进行更换。

4.检查加热炉的控制系统是否正常工作，修复或更换故障的控制元件。

5.检查加热炉的温度控制器和温度传感器是否准确，并进行校准。

检修加热炉：1.在进行任何检修工作之前，确保加热炉的电源已关闭，并将所有电源插头拔下。

2.检查加热炉的加热元件是否工作正常，例如加热线圈或电热管等。

如需要更换，必须使用与旧元件相同规格的新元件，避免不必要的损坏。

3.检查加热炉的控制系统是否正常，如控制面板故障，应及时更换或修复。

4.检查加热炉的绝缘层是否完好。

如有任何损坏或破裂，必须进行修复或更换。

总结：正确的操作、维护和检修加热炉对于确保其正常运行和延长使用寿命非常重要。

操作加热炉时，必须按照正确的程序进行操作，并且要在加热过程中进行监控。

维护加热炉时，应定期清洁和检查各个部件，并及时更换损坏的部件。

在进行检修时，务必关闭电源，并保持安全。

通过正确的操作、维护和检修，加热炉可以保持正常运行并延长使用寿命。

加热炉常见故障分析与排除作者：李林潼来源：《中国科技博览》2013年第37期摘要：加热炉是石油化工行业的重要加热设备，本文分析了加热炉在长期运行过程中产生的各种故障，及其排除方法，可以及时有效的分析出原因，解决加热炉的常见故障，使加热炉平稳有效的运行。

关键字：加热炉、故障、排除、炉管前言加热炉是石油化工、炼制、化肥、润滑油、化纤工业等化工行业中使用的重要加热设备，在乙烯、润滑油、加氢精制等生产过程中已成为进行裂解、转化反应的心脏设备，对整个装置的生产质量、产品收率、能耗、长周期安全运行起着重要作用。

一、加热炉的作用加热炉在生产工艺过程中作用是：利用燃料在炉内燃烧时产生高温火焰与烟气的热能加热炉管中高速流动的物料，使其达到后续工艺过程所要求的温度或在炉管中进行化学反应。

在加热炉炉管内流动的液体或气体通常是高温、高压、易燃、易爆的烃类物质；大多数被加热介质易在炉管内结焦；炉膛温度和物料温度的控制要求精；加热方式为直接受火式；主要燃料为易燃易爆的液体或气体燃料；危险性大且操作条件苛刻；长周期连续运转。

所以，加热炉在石油化工生产中占有举足轻重的地位。

二、常见故障分析与排除2.1火焰脉动脉动火焰表现为火焰上下跳动，并伴有犬声或者呼吸声等低频噪音，加热炉局部振动。

对于气体燃烧器原因有：烟囱抽力过小；瓦斯压力波动；空气量不足。

对于油燃烧器原因有：喷头结垢；燃料油中存在水分或异物；每个燃烧器所烧的燃料过少；燃料油中含有较多轻质组分而被过度预热，形成蒸汽层。

脉动火焰可导致耐火材料的破裂并脱落，火道砖的损坏和局部脱落，炉管和仪表的破裂。

脉动火焰出现后，应根据上述原因采取相应的措施进行处理，操作时应注意先降低燃料量，使氧含量逐步上升，建立稳定火焰后，再调整风门和烟道挡板，使氧含量达到要求。

在建立稳定火焰之前，严禁增加空气量，如果增加空气量，在炉内可能充满大量的燃料和空气的混合物，会导致爆燃而损坏加热炉。

如果通过调整问题无法解决，只能停炉处理。

加热炉炉顶发红冒火原因分析及整改预防措施某钢管厂加热炉为四段步进梁式双蓄热类型，有效尺寸为46020mm×12800mm，加热分为一段、二段、三段、均热段，共四段，没有预热段。

燃料为高炉煤气，其热值为3350kJ/m3。

采用空气、煤气双蓄热烧嘴，蓄热体为蜂窝体。

加热炉两侧墙共有120个蓄热烧嘴，其中空气烧嘴60个，煤气烧嘴60个。

设计加热能力110t/h(常温圆钢坯)，出钢温度为1280~1320℃。

加热炉加热圆钢坯，用于生产无缝钢管。

1 存在问题加热炉投产后，运行不正常。

其存在问题是：炉顶出现大面积发红现象，个别部位冒火。

随着加热炉长时间使用，炉顶发红部位逐渐增多，尤其均热段炉顶最为严重。

从炉顶上观察，发红部位一般在纵向或横向膨胀缝位置直线方向上，个别锚固砖周围也有发红现象。

这种情况导致加热炉炉顶温度升高，能耗大，产量下降，运行安全受到威胁，需要尽快查找原因，制定科学的整改措施，确保加热炉长期安全、稳定、高效运行。

炉顶发红冒火现象如图1、图2所示。

图1炉顶胀缝处发红冒火图2 炉顶锚固砖周围发红冒火2 原因分析2.1炉顶胀缝处发红冒火炉顶胀缝处发红冒火在横向和纵向胀缝处都有，基本上沿胀缝方向在一条线上。

炉顶浇注施工时，胀缝板一般用木方挡住，木方端面尺寸100mm×100mm较好，但施工现场大多使用100mm×50mm 或100mm×30mm、80mm×50mm或80mm×30mm木方，基本上都是从旧木托上拆下来加以利用的。

而炉顶锚固砖间距一般设计为300mm×300mm，浇注时会因木方端面尺寸过小挡不住胀缝板，造成振动过程中锚固砖木楔子松动，导致锚固砖偏斜，致使胀缝板偏斜，有时还偏斜至锚固砖上。

用黏土砖压缝时，偏斜的胀缝压不住，炉温高和炉压大时，轻质料被吹起来，膨胀缝处就会发红冒火。

胀缝板偏斜情况如图3、图4所示。

图3偏斜至锚固砖的胀缝板图4施工完毕偏斜的胀缝板2.2锚固砖周围发红冒火炉顶浇注施工时，振动不均匀，锚固砖周围浇注料振捣不密实，高温状态下锚固砖周围出现微小缝隙，会导致锚固砖周围发红冒火。