热处理炉窑智能仪表技术要点和故障分析

程玉风

中车齐齐哈尔车辆有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161002

1 智能仪表技术概述

智能仪表就是各热处理单位在进行热加工生产过程中热处理炉窑为达到所需控温精度所需要用到的控温仪表，智能仪表的自动控制技术具体来说是指依靠计算机等智能型设备对热处理炉窑在进行热处理过程中的温度参数进行实时监测，并能够根据控制策略对热处理工况进行自主调整，从而实现在不需要人工操作的前提下，自主实现热处理温度信息的处理、故障诊断报警、工作状态控制等工作。智能仪表自动控制技术的运用，不仅仅提高了热处理炉窑运行的安全性、稳定性、可靠性，还能够实现热处理炉窑的运行参数的自主优化，在很大程度上降低了热处理工作人员的作业强度，减少了热处理炉窑不必要能量损耗，提高了热处理工序的效率，体现了一定的经济价值。

2 热处理炉窑智能仪表技术要点

2.1 仪表安装

热处理炉窑自动控制系统具有精密度高、组成部件多样、结构复杂等特性。在对设备进行安装前，必须结合安装现场的实地情况制定科学合理的规划布局方案，然后才能够依据方案进行严谨深入的安装布设，只有这样才能够保证设备有效发挥其作用。首先，在对热处理炉窑自动控制系统进行安装前，技术人员需要对设备的功能及基本特性进行全面深入的了解，并对其中的仪器仪表进行有效的检定校准，确保所需要的安装的设备都能够进行正常的工作，并且性能处于最优状态。进行设备安装的时候严格遵照安装工艺的具体要求执行操作，确保设备的安装质量，为后续工作的顺利展开奠定基础[1]。

2.2 自动化运行

在热处理炉窑自动控制系统的智能仪表安装布设、基础调试完成之后，还需要在正式进行生产应用之前进行试运行，以观察整个系统的总体运行状态是否正常，以便及时发现系统中存在的风险隐患以及需要重新校核的控制参数，并做出对应的优化，最大程度保证系统能够安全、稳定、可靠运行。

在自动化控制系统处于试运行工况的时候，对其中大型设备的单个运行数据及其关联性数据的稳定性及精确性都需要进行科学合理的评判。例如在进行大型设备试运行的时候，不单单要关注仪器仪表的实时运行数据，还需要关注其关联设备的实际性能，并将设备的性能与运行数据进行关联性分析。在系统的联动试运中，需要将热处理炉窑与智能仪表自动控制系统作为一个整体进行看待，并进行炉温均匀性试验，等到整个系统的运行时间达到规定要求时，在对智能仪表的自动控制系统的运行状态进行检测。

3 热处理炉窑智能仪表故障类型

在热工自动化测量仪表过程中，控温系统紊乱是其中的常见故障类型之一。如热处理炉某加热区已经到达设定温度，但智能仪表控制仍有输出，交流接触器或可控硅却未接收到控制信号，加温工作仍在延续；而此时，另一加热区的控温仪表显示温度虽然未能达到已设定温度，但仪表却停止输出，交流接触器或可控硅接收控温信号停止送电。造成热处理炉两个加热区智能仪表示值之间温度差异极大[2]。

在热处理炉窑智能仪表使用过程中，可能会受到其他因素的影响，导致正在运行的智能仪表零部件受到破坏，仪表不能正常使用。例如，升温段过程初期至接近温度设定点之间并不是处于快速升温状态，而是呈现有规律、间歇性的加热、断电；再加热、再断电……如此震荡着升温，造成升温缓慢甚至一直无法达到设定温度，如此造成升温过程极其缓慢，导致工件出现质量事故。另外，也曾发现热处理炉可控硅控制炉温出现温度到达设定点，可控硅停止供电，待炉温微降后，热处理炉不能及时加电补温；但偶尔又能恢复加温，如此造成保温段记录纸呈现不规则锯齿性扰动。

4 智能仪表故障解决措施

为了保证热处理炉窑智能仪表正常运行，需要有效解决仪表出现的故障。第一，对于热处理炉窑控温系统紊乱，测试电炉丝供电线路是否有短路和控制失常的特征，仪表和热电偶检定有无异常。依故障现象分析，是否热处理炉窑经过修理，一般在修理之后，操作人员有可能会误将前区和后区（上区或下区）的热电偶位置颠倒所至。两支被插错位置的热电偶获得的炉温信号传给两块控制仪表之后，输出的控制信号分别控制着另一温区的电炉丝，所谓正确的信号却是错位的执行，导致故障的结症所在。第二，对比较常见的回路故障进行解决时，要注意对仪表设备的安装以及检修质量进行监督和管理，防止出现线路错误连接或者遗漏连接的问题。检测人员还需要对出现故障的各个原因进行充分了解和掌握，同时要准确查找故障部位，以便及时解决故障。第三，对人为因素导致的故障，可以加强对工作人员的培训力度，提高工作人员的专业技能水平以及职业道德水平，确保工作人员在对仪表进行安装以及检查过程中，能够严格按照相关规范进行。第四，对环境以及设备老化等因素造成的仪表故障进行处理时，要认识到这一类故障的不可控性。要从其他方面采取有效措施，尽可能降低意外故障的发生概率。同时仪表设计人员还要研发新的技术，从根本上提高仪表本身的性能以及使用寿命，降低仪表出现意外故障的概率，提高热处理炉窑的生产效率[3]。

5 结语

综上所述，在当前的热处理炉窑智能仪表应用过程中，其自动化安装技术已经比较普遍和成熟，并且一些系统也在不断更新和完善。在智能仪表安装过程中，必须严格按照设计图纸完成安装作业，防止震动、高温、高压等对仪表的运行产生干扰。同时还要加强智能仪表的故障分析工作，采取有效的措施降低仪表使用过程中出现故障的可能性，提高智能仪表的使用效果，进一步确保热处理炉窑的生产质量及效率。