熱處理爐的換氣規則

可控氣氛熱處理爐的換氣方法和相應的安全操作規程，對于爐子的安全作業，尤其對防

止爆炸是至關重要的。

換氣中執行的程序和關鍵措施與爐子本身的結構和使用類型有關,特別是與那些溫度低

于750＜的輔助爐室的空間大小、位置和爐門結構等因素有著密切的關系。當可控氣氛熱處

理爐需要改換氣氛時，必須遵循爐子制造商提供的操作規程；規程中應詳細規定安全換氣的

方法和應采取的措施，在操作中還要考慮到對爐子和安全裝置的特定要求以及可能發生的危

險。

按照爐型結構和爐溫分布的特點，我們將可控氣氛熱處理爐歸納成A、B、C、D和E

共5種類型的爐子；按照通常的三種爐氣介質(即可燃氣體，以氮氣為代表的不可燃氣體

和空氣)，它們之間每兩種相互交換的情況可分為6種皙換爐氣的類別；按照以安全溫度

(750℃)為界的爐溫分布特點可分成a、b兩種情況。我刃以這些換氣條件組合成各種換氣

過程并分別給出具體的操作程序和關鍵措施。為了便于區分，將以上換氣條件中各自的分類

標記或號碼連接起來，作為對應的“換氣操作程序和關鍵措施"的編號。

1熱處理爐換氣過程中的安全措施

在可控氣氛熱處理爐的工序操作和換氣過程中,可能采取的關鍵安全措施匯總如下

H1一一在保護氣通人爐內之前，必須確保與爐膛密封的豎直出料通道即所謂的“重力

落料筒”［參見圖6-l(a)中爐膛與淬火槽的連接部分］,無論什么時候都應浸沒在淬火油、乳

化液或熔鹽等淬火介質中，同時也要檢查淬火槽的液位不可過低；否則爐內可燃氣體可能由

此處泄漏到大氣中，空氣也可能從反方向進入爐膛，這些都會導致爆炸或中毒危險。

H2——只有在爐溫達到安全溫度以上或者得到安全特許時，才能撤去在可燃保護氣與

爐子之間的連接管道上的“安全盲板"，或者在連接管道上正確地安裝上"安全彎管"。以防

止爐溫彳氐于安全溫度時，氣體經由滲漏(或被錯誤打開)的截止閥進入爐內，導致爆炸災害。

H3——當可燃保護氣在規定出口處被引燃后且能穩定地燃燒時,表明爐子已經刊運了

空氣或氧氣,換氣過程已經完成。

H4——必須確保廢氣排放口所排出的氣體能充分地引燃或排放干凈,否則殘留的這些

氣體可能是有毒的或是有害的。

H5一用不可燃的保護氣體例如氮氣或放熱式氣體，作為沖洗氣，不斷地通入爐底，將

原有的空氣稀釋并置換出去。當爐內氣體中氧含量低于1%（體積）時，表明換氣已完成。

只有嚴格地執行了經過安全監測驗證和許可的換氣操作規程，才可認為完成了規定的換氣過

程。

為了安全，通常的做法是：沖洗爐膛所用的氮氣的體積，至少為爐膛容積的5倍。

H6一決定降溫、停爐后并不再使用可燃氣體時，應采取徹底防止滲漏的方式切斷

保護氣供應源防止氣體經由泄漏的閥門滲入爐內。即在向爐子輸入可燃保護氣體的管道上，

安裝上"安全盲板"，或者卸下"安全彎管"

H7—在確保爐膛溫度高于安全溫度（750。。的條件下，將空氣輸入爐內或直接打開爐門，

爐內原有的可燃氣體充分燒盡并被空氣取代。這種高溫燃燒法可以省去氮氣沖洗并將爐內可

燃氣體改換為空氣。

H8一一排氣口處的點火燒嘴必須處于正常的燃燒狀態，而且爐門口火簾在燃燒時必須

達到規定的高度，以保證從爐內排出的氣體能被可靠點燃。

H9一用氮氣等不可燃保護氣體沖洗置換爐內的原有空氣，在確保完成了法定的換氣過

程或爐內氣體中氧含量低于1%（體積）時，方可引人可燃氣體。，

H10——不可過快地讓空氣進入爐內，應密切注意爐溫的上升速度，并隨時控制空氣的

進人量。否則，內部裝有油槽的爐子可能會發生淬火油過熱或失火事故。常驗南好

H11一當可燃氣體通入時，必須檢查可燃保護氣體的輸人流量，在排氣口處的燃燒情

況以及爐壓。檢查在焊縫、爐壁、爐門、加熱元件、循環風扇、蓋板及熱電偶等部位是否存

在爐氣的逸出。一定流量的氣體在爐內將產生一定的氣體壓力，若爐壓有變化，必須檢查變

化的原因，查清是否存在泄漏。

H12一將空氣引入爐內之前，必須可靠地切斷可燃氣體供應。

H13—必須采用獨立的熱電偶測量裝置來檢測安全溫度（750。0,并應有清晰的讀數顯

示。當爐溫低于75CTC時，必須給出用以報警的“聲、光信號"；在能夠提供安全氮氣的情

況下，當爐溫低于安全溫度時，安全裝置應自動關斷可燃氣體的輸入并自動供應氮氣。商童

干H14——有毒、有害的氣體會在爐墻內擴散,或者滯留在爐子的死角區域，這種情況在

燒掉了爐氣并且已經轉換為空氣之后也會發生。因此，必須打開外爐門和內爐門，以便于空

氣流通。必要時應對爐子進行強制通風。

H15一為了安全，在打開外爐門時或者進行爐氣置換時，操作人員不得站在進氣口和

排氣口的前面,也不得站在外爐門的前面。

H16一在打開內爐門時，侵入的空氣有可能使熾熱部件上的積炭著火。一旦失火,應

再次關閉爐門，以防更多的空氣進入爐內。

H17——裝有淬火槽的爐子，在引入保護氣之前必須保證槽內有充足的淬火介質，必

須檢查槽中液位是否過彳氐或過高。淬火槽的最｛氐液位和最高液位是由爐子制造商規定的。

H18—為了使爐溫低于750。匚充滿可燃氣體的單室爐膛，一打開爐門或爐蓋，爐內

氣體就能被可靠地點燃，首先要確保爐子的密封性和爐壓正常，絕無空氣滲入；還要確保爐

門或爐蓋的升降機械系統和在爐門口的火簾自動引燃系統運行正常，聯鎖功能可靠。

H19—用不可燃的保護氣體，例如氮氣或放熱式氣體作為沖洗氣，向爐內持續通入，

不斷地稀釋爐內原有的可燃氣氛（或空氣）并將其置換出去。在換氣后，當爐氣中易燃成分

（C0+H2+maxl%CH）的體積含量小于5%（或氧氣的體積含量小于1%）時，表明對爐內

原有的可燃氣體（或氧氣）的置換過程已經完成。

大多數情況下，通常的做法是：沖洗爐膛所用的沖洗氣（氮氣）的體積，至少為爐

膛容積的5倍。為了改善沖洗過程的經濟性,可采用高溫輸氣來適當減少所需沖洗氣的體

積。

在確定了爐子、爐溫和沖洗氣體及其純度等條件后,經過多次沖洗換氣試驗，確定出合

適的沖洗時間和流量，使殘留組分的含量達到規定要求；這些包含有規定的條件、步驟和過

程參數的試驗規程，在通過安全檢測驗證和許可之后，即可成為法定的換氣操作規程。

H20一只有在爐膛溫度高于75CTC時，方可向爐內輸入可燃保護氣。為此,應在可燃

保護氣的供氣管路上設置芻動關斷閥，只有在爐溫高于750T時，才能開啟該閥門使保護氣

通過。

對于爐膛溫度低于750℃,因特殊需要向爐內通入可燃保護氣體時，應經過爐子制造商

特許，在采取安全保護措施的前提下，適當調整關斷閥的執行條件。

H21爐門、鎖緊門和爐蓋等必須是氣密的。

H22一根據爐型及設計要求，配備了氮氣自動輸入裝置的條件下，可選擇在電源故障，

可燃介質供應故障，爐膛溫度低于75(rc和爐內的壓力低于規定要求等故障出現時，應自動

關斷可燃介質供應并自動輸入安全氮氣。

如果該安全裝置失靈或無法提供安全氮氣時，操作者應及時地手動輸入氮氣或執行下述

的安全措施。

H23一一如果發生了電源故障，可燃氣體(或可燃介質)供應故障等但又無法提供安

全氮氣時，為防止低于75(rc的冷爐室有可能進入空氣并形成易爆炸氣氛，操作人員必須及

時執行以下安全措施：

①操