R12114 钟罩炉常见故障与日常维修

2021-06-18陈永康

设备管理与维修 2021年7期

关键词：钟罩可控硅炉膛

陈永康

（中国电子科技集团公司第九研究所，四川绵阳 621000）

0 引言

R1214 型钟罩炉为国产设备，适用于研发新产品和小批量生产，是MnZn 铁氧体软磁材料气氛烧结工序的关键设备。该设备炉体装在平台上，由装料小车、液压站、升降机构和加热元件组成，炉体实物见图1。

图1 R1214 型钟罩炉

1 控制系统及工作原理

（1）电控系统：电控系统由6 组控制柜组成。1 号为气源柜，内装有过滤器、压力表、流量器、减压电磁阀、干燥机和管道；2 号柜为气氛测量控制柜，前门内装一台氧分析仪、氧含量气路和校准气路，后门内是质量流量控制电磁阀和控制电磁阀及分配流量用的转子流量计等；3 号柜是工控机柜，正面是一台工控机和两排工作状态指示，还装有开关电源、隔离变压器和中继固态继电器等，背面是控制小车升降的可编程逻辑控制器（PLC）；4 号5 号柜是温控柜，安装有功率组件、可控硅和电压电流采集模块，后面有控制气氛用风机的西门子变频器；6 号柜为电源柜，装有本机进电隔离开关、加热回路接触器和三相电检测模块等，正面有电源指示灯、总电开关和加热急停开关。

（2）工作原理：由工控机和控制器构成小型集散系统，根据烧结工艺曲线设置自动控制，由计算机触摸屏“设备管理”设定和操作温度、压力、流量等相关设置和调试设备。在计算机主菜单上按F8 或“设备维护”菜单可以监控修改温度、流量、气氛和多路开关量的动作，系统界面可以通过计算机设定操作、调试和检查设备各部件是否工作，或自诊断用；可编程控制器选用欧姆龙CPM1A 30DAR，独立控制装料小车升降。

2 常见故障与维修案例

故障1：烧结工序结束，操作小车下行无动作。

（1）PLC 无显示无输出。原因分析：先检查PLC 供电电源（正常为交流220 V），一般为PLC 开关电源故障，重点捡查PLC 熔断器和桥堆，更换即可。

（2）PLC 有显示有输出。原因分析：由于液压系统要给油路系统补压，长时间工作导致电磁阀芯疲劳不能卸压，一般的排除故障方法是人工卸压。在实际生产中，液压系统的维护尤为重要，每年更换46#抗磨液压油、更换滤芯和稳压气囊并清洗电磁阀芯。同时还要检查压力表及补压压力表传感器。

（3）屏幕显示升降台车未升到位报警。原因分析：一是升降机构未升到位或到位行程开关未调好，维修方法是按“手动”按钮操作将台车升到位并调整好上升限位开关；二是开关失效，更换即可。

故障2：炉膛温度达不到要求。

（1）加热元件使用到一定年限后阻值变大，碳棒老化后的直接表现为升温慢，加热功率越来越小。加热功率按P=I2×R=V2/R 计算，较小的电压限制下，流进碳棒的电流无法线性变化，因此输出功率受到较大的限制，此时应将输出变压器端子调到160 V 挡增加电流，如再达不到要求，则更换新的加热器，并将变压器端子调到低电压档100 V。该设备主控回路接可控硅，控制方式移相触发，通过变压器连接，变压器付边接负载。

（2）炉温超高失控报警。原因分析：可控硅短路失控，排除方法是更换同型号可控硅。

（3）炉温不升。原因分析：一是接触器断路，排除方法是更换；二是加热器断路，更换新碳棒。

故障3：某区温度在×××度不升或显示HHHH/LLLL。

（1）检查控温测温热偶，有无断偶或未接入，作相应处理。

（2）PID 控制器问题，该故障在电脑显示屏上显示温度值不升也不降，更换同型号调节器即可。

故障4：烧出产品表面不光亮甚至开裂，带样测试功耗超出指标要求。

（1）该机烧结工艺曲线设定500 ℃下排胶，排胶要求升温斜率不能太大，此时自动开启天窗蝶阀排胶，循环风机由变频器供电，计算机控制自动开启。检查天窗电机和风机，变频器显示是否正常，同时检查485 通信口（排胶结束自动关闭天窗蝶阀继续升温加热）。

（2）烧结工艺曲线设定1200 ℃→800 ℃降温段，冷却时气氛要求渐趋无氧，为了加快降温速率，使用系统强制冷却，自动向炉膛充入氮气，此时炉膛内必须无氧以防止产品氧化。因此炉膛密封必须保证，一是经常检查密封和冷却水；二是检查氮气量。