一、行業(ye)背景：

退火爐(lu)屬熱(re)處理爐(lu)的(de)一種是一種換熱(re)設備，廣泛應用于化工(gong)、石油、食(shi)品、冶金(jin)、機械、輕工(gong)、電(dian)力、船舶、造(zao)紙、礦(kuang)山、醫藥、集中供(gong)熱(re)等工(gong)業(ye)部門的(de)加(jia)熱(re)、冷(leng)卻、冷(leng)凝、蒸(zheng)發等工(gong)藝(yi)過(guo)程中。

退火是金屬熱(re)處理(li)中的重要工序，它是將金屬緩慢加熱(re)到一定溫(wen)度(du)，保持(chi)足夠時間，然后冷(leng)卻(que)(que)（緩慢冷(leng)卻(que)(que)或控制冷(leng)卻(que)(que)），改(gai)善(shan)其(qi)塑性和韌性，使其(qi)化學成分均勻(yun)化，并移(yi)除其(qi)殘余應(ying)力(li)，或得到預期的物理(li)性能。

以冶金行業為例，退火爐作為一種熱處理工藝有著廣泛的應用，如冷軋線、鍍鋅線、硅鋼線等，其目的是降低硬度，改善切削加工性，消除組織缺陷等，在退火工藝過程中其氣氛構成主要是氮氣和氫氣，氮氣是惰性氣體作為保護氣，防止外界空氣的氧氣和鋼件發生氧化反應；氫氣是還原性氣體，可以鋼件中的氧元素發生還原反應，帶走鋼件中的氧元素達到氧(yang)化鐵還(huan)原目的；除了氮氣和氫氣外，退火爐內還會存在少量的氧氣和水蒸氣。

這些(xie)氣(qi)(qi)體的含量(liang)及退火(huo)爐內(nei)的氣(qi)(qi)氛壓(ya)力直接影(ying)響著退火(huo)爐內(nei)產(chan)(chan)品質量(liang)和退火(huo)爐的安(an)全。因此就需要實時在線檢測爐內(nei)各種(zhong)氣(qi)(qi)體的含量(liang)，通過分析氣(qi)(qi)體的含量(liang)來(lai)進行(xing)工藝控制及安(an)全監督，以滿足(zu)安(an)全生產(chan)(chan)及產(chan)(chan)品質量(liang)達標。

二、退火爐內氣體分析的意義

1、氧含量分析的目的：

退火(huo)爐(lu)工作時其爐(lu)內為正壓且(qie)氧(yang)含(han)量幾乎為零，這是(shi)為了防止外界空氣(qi)(qi)進入，不(bu)過(guo)也導致(zhi)了氧(yang)分壓不(bu)足，所以(yi)空氣(qi)(qi)中的(de)氧(yang)多少(shao)還(huan)是(shi)會擴散(san)到(dao)爐(lu)內。當退火(huo)爐(lu)內氧(yang)含(han)量異常時，可能是(shi)以(yi)下的(de)原(yuan)因(yin)導致(zhi)。

1）預熱段(duan)入口密(mi)(mi)封棍密(mi)(mi)封不嚴或密(mi)(mi)封氮氣效果不佳(jia)

2）加熱(re)爐輻射(she)管燒穿，導致加熱(re)段氧氣含(han)量高

3）冷(leng)卻段循(xun)環(huan)風機入口處(chu)及相(xiang)關(guan)管道閥件漏(lou)氣，如(ru)軸承、儀表接口、管道與爐壁法蘭(lan)處(chu)。

2、氫含量分析(xi)的目的：

在(zai)退火(huo)爐內，氫氣(qi)作用是帶走鋼(gang)件表面在(zai)外界或加熱區域中產生(sheng)的氧(yang)化物，以及還原(yuan)消耗(hao)爐內的微量氧(yang)氣(qi)。

氫(qing)氣的(de)(de)濃度(du)含(han)量(liang)通入爐內時含(han)量(liang)是(shi)固定(ding)的(de)(de)，經過預熱、加熱、冷卻(que)等工藝流(liu)程后，氫(qing)氣的(de)(de)濃度(du)含(han)量(liang)是(shi)逐漸降低的(de)(de)，氫(qing)氣消耗的(de)(de)多，說(shuo)明(ming)發生(sheng)還原反應(ying)消耗掉的(de)(de)氫(qing)氣多，帶走的(de)(de)鋼件氧(yang)化物的(de)(de)總(zong)量(liang)也(ye)就比較多，說(shuo)明(ming)反應(ying)越充(chong)分出(chu)來(lai)的(de)(de)產(chan)品質(zhi)量(liang)穩定(ding)。

3、露(lu)點分析(xi)的(de)目(mu)的(de)：

退(tui)火爐(lu)內氣氛的(de)露點是爐(lu)內保護(hu)氣體中(zhong)含水(shui)量(liang)的(de)標(biao)志，露點的(de)高低可影響鋼件表面(mian)氧化鐵(tie)的(de)還原。通(tong)過(guo)爐(lu)內露點的(de)測量(liang)與分析(xi)可間接地推斷爐(lu)內保護(hu)氣體成(cheng)分變化和鋼帶表面(mian)被氫(qing)氣還原的(de)狀態(tai)。控制(zhi)(zhi)露(lu)點的(de)(de)目的(de)(de)在于避免(mian)氧(yang)化反(fan)應(ying)的(de)(de)發生，合理利用氫氣的(de)(de)還(huan)原反(fan)應(ying)。所以(yi)要增加(jia)氫氣再(zai)爐子中的(de)(de)濃度(du)，盡量降低(di)水蒸氣的(de)(de)濃度(du)，這(zhe)就是合理的(de)(de)控制(zhi)(zhi)露(lu)點的(de)(de)要求。

還(huan)有就是退(tui)火爐密封出現異常，外界氧(yang)氣進入(ru)和爐內氫氣發生反應產生水(shui)蒸氣，這(zhe)也(ye)會導致露(lu)點值異常升(sheng)高。