R12114 鐘罩爐常見故障與日常維修

陳永康

（中國電子科技集團公司第九研究所，四川綿陽 621000）

0 引言

R1214 型鐘罩爐為國產設備，適用于研發新產品和小批量生產，是MnZn 鐵氧體軟磁材料氣氛燒結工序的關鍵設備。該設備爐體裝在平臺上，由裝料小車、液壓站、升降機構和加熱元件組成，爐體實物見圖1。

圖1 R1214 型鐘罩爐

1 控制系統及工作原理

（1）電控系統：電控系統由6 組控制柜組成。1 號為氣源柜，內裝有過濾器、壓力表、流量器、減壓電磁閥、干燥機和管道；2 號柜為氣氛測量控制柜，前門內裝一臺氧分析儀、氧含量氣路和校準氣路，后門內是質量流量控制電磁閥和控制電磁閥及分配流量用的轉子流量計等；3 號柜是工控機柜，正面是一臺工控機和兩排工作狀態指示，還裝有開關電源、隔離變壓器和中繼固態繼電器等，背面是控制小車升降的可編程邏輯控制器（PLC）；4 號5 號柜是溫控柜，安裝有功率組件、可控硅和電壓電流采集模塊，后面有控制氣氛用風機的西門子變頻器；6 號柜為電源柜，裝有本機進電隔離開關、加熱回路接觸器和三相電檢測模塊等，正面有電源指示燈、總電開關和加熱急停開關。

（2）工作原理：由工控機和控制器構成小型集散系統，根據燒結工藝曲線設置自動控制，由計算機觸摸屏“設備管理”設定和操作溫度、壓力、流量等相關設置和調試設備。在計算機主菜單上按F8 或“設備維護”菜單可以監控修改溫度、流量、氣氛和多路開關量的動作，系統界面可以通過計算機設定操作、調試和檢查設備各部件是否工作，或自診斷用；可編程控制器選用歐姆龍CPM1A 30DAR，獨立控制裝料小車升降。

2 常見故障與維修案例

故障1：燒結工序結束，操作小車下行無動作。

（1）PLC 無顯示無輸出。原因分析：先檢查PLC 供電電源（正常為交流220 V），一般為PLC 開關電源故障，重點撿查PLC 熔斷器和橋堆，更換即可。

（2）PLC 有顯示有輸出。原因分析：由于液壓系統要給油路系統補壓，長時間工作導致電磁閥芯疲勞不能卸壓，一般的排除故障方法是人工卸壓。在實際生產中，液壓系統的維護尤為重要，每年更換46#抗磨液壓油、更換濾芯和穩壓氣囊并清洗電磁閥芯。同時還要檢查壓力表及補壓壓力表傳感器。

（3）屏幕顯示升降臺車未升到位報警。原因分析：一是升降機構未升到位或到位行程開關未調好，維修方法是按“手動”按鈕操作將臺車升到位并調整好上升限位開關；二是開關失效，更換即可。

故障2：爐膛溫度達不到要求。

（1）加熱元件使用到一定年限后阻值變大，碳棒老化后的直接表現為升溫慢，加熱功率越來越小。加熱功率按P=I2×R=V2/R 計算，較小的電壓限制下，流進碳棒的電流無法線性變化，因此輸出功率受到較大的限制，此時應將輸出變壓器端子調到160 V 擋增加電流，如再達不到要求，則更換新的加熱器，并將變壓器端子調到低電壓檔100 V。該設備主控回路接可控硅，控制方式移相觸發，通過變壓器連接，變壓器付邊接負載。

（2）爐溫超高失控報警。原因分析：可控硅短路失控，排除方法是更換同型號可控硅。

（3）爐溫不升。原因分析：一是接觸器斷路，排除方法是更換；二是加熱器斷路，更換新碳棒。

故障3：某區溫度在×××度不升或顯示HHHH/LLLL。

（1）檢查控溫測溫熱偶，有無斷偶或未接入，作相應處理。

（2）PID 控制器問題，該故障在電腦顯示屏上顯示溫度值不升也不降，更換同型號調節器即可。

故障4：燒出產品表面不光亮甚至開裂，帶樣測試功耗超出指標要求。

（1）該機燒結工藝曲線設定500 ℃下排膠，排膠要求升溫斜率不能太大，此時自動開啟天窗蝶閥排膠，循環風機由變頻器供電，計算機控制自動開啟。檢查天窗電機和風機，變頻器顯示是否正常，同時檢查485 通信口（排膠結束自動關閉天窗蝶閥繼續升溫加熱）。

（2）燒結工藝曲線設定1200 ℃→800 ℃降溫段，冷卻時氣氛要求漸趨無氧，為了加快降溫速率，使用系統強制冷卻，自動向爐膛充入氮氣，此時爐膛內必須無氧以防止產品氧化。因此爐膛密封必須保證，一是經常檢查密封和冷卻水；二是檢查氮氣量。

3 氣源柜的日常維護

（1）濾水過濾器及時放水，尤其是空氣支路應每天放水一次。（2）濾塵過濾器呈黃色或黑色應立即更換.

（3）設備運行一年后，如氧分析儀顯示氧含量與實際差別較大時，如通入氮氣后長時間氧含量不降至幾百ppm 或幾千ppm，需要疏通采樣氣管。疏通方法是用氮氣反向沖洗采樣氣管。

（4）流量大但無顯示。可能原因是質量流量控制器故障，需要更換。

4 結束語

分析R1214 型鐘罩爐生產實踐中常見故障成因，給出有針對性的維修策略，并提出設備日常維護保養中的注意事項，做到提前排除故障隱患、出現故障及時修復，提高設備利用率。