周恒龙;王智增;徐杨
【期刊名称】《金属世界》
【年(卷),期】2017(000)002
【总页数】4页(P46-49)
【作 者】周恒龙;王智增;徐杨
【作者单位】王彬彬河钢邯钢邯宝冷轧厂,河北邯郸 056015;河钢邯钢邯宝冷轧厂,河北邯郸 056015;河钢邯钢邯宝冷轧厂,河北邯郸 056015
【正文语种】中 文
露点温度是空气在水汽含量和气压都不改变的条件下冷却到水汽饱和时的温度。形象地说就是空气中的水蒸气变成露珠时的温度就是露点温度。文章以邯钢邯宝冷轧厂连续退火炉为研
究对象，分析影响连续退火炉炉内露点温度升高的主要因素，包括管式换热器的泄漏、闭路冷却水泄漏和辐射管泄漏三个方面。并指出在连续退火炉炉内露点温度高故障处理时采用的传统方法不仅处理时间长，影响生产线产量，还增加了备件费用。文章结合生产实践研究得出了一套高效的检测方法及控制措施。生产实践表明，此方法对管式换热器的泄漏和辐射管泄漏可以做到在线进行检测和处理，避免生产线停车，减少降级品吨数，最大限度降低了炉内露点对生产的影响，而且可以节省备件费用，具有一定的推广价值。 邯钢邯宝冷轧厂连续退火炉由比利时DREVER公司设计，生产期间炉内填充氮气和氢气(2%~5%)来构成还原性气氛，从而防止带钢氧化，实现光亮退火。露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到水汽饱和时的温度。形象地说就是空气中的水蒸气变成露珠时的温度就是露点温度。在连续退火炉中，露点温度的高低代表着氧化性的强弱。露点温度越高，炉内氛围中水蒸气含量就越大，氧化性就越大[1]。生产实践表明：连续退火炉炉内露点温度偏高会导致产品表面发黄，造成降级品。同时露点温度高事故一般需要停炉处理，且处理时间较长，影响生产线产量，增加了备件费用。本文针对实际生产中连续退火炉炉内露点温度高的原因进行了分析，并结合生产实际给出了相应的检测方法及控制措施，有效地保证了炉内露点温度值。 连续退火炉炉内露点温度高是由于炉内直接或者间接形成水引起的。前者表现形式为水直接泄漏到炉内，包括管式换热器泄漏和闭路冷却水泄漏；后者表现为空气中的氧气与炉内的氢气在高温环境下进行化学反应生成水，主要表现为辐射管泄漏。
管式换热器泄漏
管式换热器主要用在连续退火炉的冷却段，目的在于对炉内抽出来的保护气进行冷却，然后回送到炉内对带钢进行冷却，以满足退火工艺要求。邯宝冷轧厂连续退火炉使用的水/气型换热器均为翅管式，每个换热器内有100~200对数量不等的U型铜管阵列，铜管管径为10 mm。由于能源中心输送过来的水中含有大量的颗粒杂物，容易造成铜管堵塞，长期积累在高温条件下最终形成水垢，结垢使得管式换热器换热效率降低，局部温度升高，导致铜管烧穿，造成泄漏。2015年1月，缓冷段1区换热器出现泄漏导致炉内露点温度高；2015年2月，快冷段2区出现换热器泄漏导致炉内露点温度高。
闭路冷却水泄漏
闭路冷却水主要是用来对与炉内直接接触设备如炉辊轴承、摄像头和高温计进行冷却，防
辞海止其长期处于高温状态而损坏。闭路冷却水泄漏主要是由于这些设备的冷却水套产生破损点，冷却水直接进入炉内造成泄漏。设备冷却水套损坏原因包括：一是由于闭路冷却水中杂质含量高，在高温环境下，水套中容易结垢，出现烧穿现象；二是由于炉辊轴承的损坏或者装配精度不够导致轴承在运行过程中与轴承座水套间存在附加磨损，导致水套被磨穿。2012年5月，快冷段导辊轴承水套泄漏导致炉内露点温度高；2015年3月，缓冷段导辊轴承水套出现泄漏导致炉内露点温度高。
辐射管泄漏
辐射管是连续退火炉主要的加热设备，混合煤气和助燃空气在其内燃烧，产生的热量以辐射形式传递给带钢，将带钢加热到退火温度。辐射管泄漏主要原因是因为辐射管局部过热导致出现裂纹，具体原因包括：一是某区域内辐射管存在煤气手阀关闭，或者辐射管热负荷不均匀，导致该区域部分辐射管处于超温状态，辐射管过热；二是辐射管内沉积物没有及时清理，导致此部分热量不能顺利辐射出去，进而出现局部高温[2]；三是空燃比参数设置不合适，不能满足富氧燃烧条件，导致辐射管出现渗碳变脆现象，产生裂纹。2015年3月，加热段12区出现辐射管泄漏导致炉内露点温度高。
管式换热器泄漏处理
对于管式换热器泄漏检测，传统的做法是停炉，然后将存在疑问的换热器拆卸下来，浸入水槽进行打压测试，进行换热器泄漏确认，然后更换新备件。这种处理方法存在泄漏的换热器直接排废，整个处理过程费时费力，影响生产，还造成备件费用提高。
闭路冷却水泄漏处理
闭路冷却水系统连接的设备众多，一旦出现泄漏很难查出具体的泄漏点。当闭路冷却水出现泄漏时，传统的做法是对现场的相关设备挨个排查，寻泄漏点，这样会导致整个事故处理时间偏长。2012年5月，快冷段导辊轴承水套泄漏导致炉内露点温度高事故中，仅寻该泄漏点就耗费1天时间。
辐射管泄露处理
由于辐射管是安装在炉内的，生产期间无法进行泄漏检查，一般是等到退火炉年修时，安排人员进入炉内对辐射管进行外观检查，然后对泄漏的辐射管进行更换。这样存在问题是从辐射管出现泄漏到年修期间，炉内露点温度持续恶化，且年修检查期间主要依靠肉眼检
查，对一些较小泄漏量无法检查出来，导致处理不够彻底。
安克>性之初由于连续退火炉是一个封闭式的整体，炉内某区段出现故障会对相邻区段产生影响，尽管连退线各区段在设计时进行了隔离，但是实际生产中由于气流的扰动，相互间的影响还是比较显著的，这经常给故障点的分析判断带来困扰。
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经过摸索验证，总结出有效的炉内露点温度高故障处理方法：一是趋势图分析法；二是对比分析法。趋势图分析法是利用控制系统提供的趋势分析软件，调出露点温度出现异常区域的历史数据，根据露点升高趋势进行故障点判断。对比分析法是指改变故障区域的设备状态，对比相应区域段露点温度变化情况，缩小故障范围，快速到造成露点温度升高的问题设备。
图1给出趋势图分析法的一个案例，图中为某次缓冷段导辊水套出现泄漏后炉内露点温度趋势图。图1显示在产线速度基本稳定的时候，均热段至快冷段的露点温度发生了较大变化。从趋势图中可以发现缓冷段露点温度首先出现上升，且上升幅度大，因此将故障锁定在缓冷区域。然后按照冷却段影响要素逐一排查，最终确定导辊水套出现泄漏。
图2给出对比分析法的一个案例，图中为某次快冷段换热器出现泄漏后快冷段露点温度趋势图。图2显示当快冷风机转速降低，炉内露点温度随之降低；而当快冷风机转速升高时，炉内露点温度随之升高。由此确定是快冷换热器泄漏导致炉内露点温度升高。
在实际使用的时候，需要两种方法相互结合才可以确定产生露点温度升高的具体位置，尤其在确定换热器泄漏时候。
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通过生产实践，先后总结出辐射管在线泄漏检测和处理方法、换热器泄漏检测工具和换热器泄漏处理方法等，由于采取方法得当，在退火炉露点温度出现问题时可以很快确定故障点，加快了事故处理速度，降低了露点温度高对生产的影响。表1给出了各种故障的平均事故处理时间统计。
管式换热器出现泄漏后，当出现泄漏的管数量低于换热器铜管总数8%，通过封堵处理，换热器可以继续使用，不需要更换新备件，自2014年6月至2015年7月，连退炉区节省2台换热器备件。
连续退火炉炉内露点温度高低反应出炉内氛围氧化性的强弱，关系到退火带钢的表面质量。
本文对连续退火炉内露点温度高故障进行了针对性分析，出了具体原因，并指出了传统处理办法的弊端。通过生产总结，得出了一套高效的检测方法及控制措施，有力地保证了炉内露点温度值，减少降级品吨数，缩短事故处理时间，节省备件费用，降低露点温度高事故对生产的影响。其中，管式换热器和辐射管的泄漏都可以在线进行检测和处理，避免了产线停车，最大限度地降低了炉内露点温度对生产的影响，具有较高的推广价值。
结合梯度多孔金属基复合材料的特定应用及界面要求，对前述三种梯度多孔金属基复合材料的制备方法、界面设计方法等进行如表1的总结与评估。
综上所述，梯度多孔金属基复合材料的多元化及其制备技术的多样化，使得其应用领域日趋广泛，而值得特别注意的是，梯度多孔金属基复合材料的界面设计会对其性能产生显著的影响，因此，为达到最好的使用效果，在实际工业生产和应用中要特别考虑其制备技术对界面的影响以及界面与相关性能之间的关系。同时，在梯度多孔金属基复合材料的研究中，其梯度层间界面设计以及界面对特殊性能的影响也将是今后的重点研究方向。
