您好, 歡迎來到化工儀器網
氧探頭在可控氣氛加熱爐中使用的要點及常見故障
1
．在可控氣氛加熱爐中氧探頭的使用要點1
）氧探頭屬于一種高精度、高靈敏感的傳感儀器，其核心元
件氧化鋯頭是球狀或管狀結構陶瓷件，很容易受沖擊破碎。在新的氧探頭使用之前，應仔細檢查氧探頭是否受過碰撞，氧探頭是否有彎曲，氧探頭外管有無裂紋，探頭部位氧化鋯是否有裂紋或破裂、或有陶瓷狀碎片；輕輕搖動氧探頭，聽聽氧探頭內部是否有響聲。如有響聲，可能是氧探頭的氧化鋯頭已經破裂。（2）氧探頭在安裝時要注意安裝位置須插入爐膛50～100mm，安裝在爐氣較穩定的區域內。不要靠近各種滲劑的滴注口、風扇附近；不要安裝在爐內口、角落、振動大的的部位。如安裝在井式爐爐蓋等處時，應在氧探頭前端加保護套并注意氣氛流通良好。
（3）注意氧探頭安裝座與爐殼保持良好的密封性，不要漏氣。氧探頭聯線使用屏蔽信號線，屏蔽不要接地，注意接線的正負極，zui好屏蔽信號線單獨走線，防止信號干擾。（4）氧探頭在室溫裝入爐內，隨爐升溫到使用溫度，避免急冷、急熱。安裝時注意輕拿輕放。如遇特殊情況，在高溫狀態下需
要拔出或插入氧探頭時，拔出或插入速度控制在30mm/min以內，并且在氧探頭拔出加熱爐時，應停供可燃氣氛，降低爐壓，以避免高溫氧探頭拔出引燃氣氛被火苗燙傷。
（5）初次使用氧探頭，需對氧探頭進行預滲碳8～24h，建議不要在新爐剛開始預滲碳時就安裝氧探頭。因為在新爐預滲碳時，爐中可能還存在較多水分等雜質，氣氛不穩定，會對氧探頭的使用造成不
良影響；一般在新加熱爐烘爐結束，用甲醇預滲碳24h以上再安裝氧探頭較好。
（6）氧探頭上的參比氣管、燒炭空氣管安裝位置要正確，不能
接反。確認參比氣管、燒炭氣管接頭、電磁閥、流量計等密封良好，
不漏氣。氧探頭使用的參比氣、燒炭空氣應保證純潔無雜質，盡可能
選用微量空氣泵，在微量空氣泵出氣端加空氣過濾裝置。
（7）正確設定氧探頭的參比氣、燒炭空氣流量、燒炭時間、燒
炭周期、燒炭時碳勢保持時間等參數。
（8）根據氣氛種類選擇適當的CO比率（如標準的氮甲醇氣氛CO比率為20％，滴注式氣氛CO比率為33.3％），不同廠家的氧探頭對應有不同的CO雙率、碳勢、氧探頭毫伏值以及相應的對照表。通
過多次定碳，修正爐氣實際碳勢。在修正爐氣實際碳勢時，注意不要簡單根據測量結果，直接偏移氧探頭毫伏值或改變CO比率等修正。尤其是新滲碳設備，爐膛氣氛滲入耐火材料，達到飽和狀態有個過程，實際控制碳勢會略低于設定值。一般滲碳設備需連續運行15天以上，耐火材料方達到氣氛飽和狀態。建議在氣氛達到飽和狀態后，再做碳勢的zui終修正。
（9）氧探頭有效測量范圍，應選擇在氣氛溫度750℃以上，在許多碳控儀中有測量起始溫度的選擇。
起始溫度過低，對碳勢的控制已經失去實際意義。
（10）注意氧探頭燒炭時的燒炭時間和碳勢的變化情況，一般在正常運行工藝中可設置固定周期燒炭，時間在3～8h。也可以選擇在工藝結束后，每次自動燒炭；觀察燒炭時的碳勢是否下降很快，是否
能下降到0.01％左右。如果自動燒炭時，碳勢下降很慢，可能是氧探頭上積炭較多，可增加一到兩次手動燒炭。（11）定期用定碳片檢查校正爐內碳勢，正常情況下每周進行一
次。一般氧探頭在使用一段時間后，所測量的毫伏值會衰減，可按定
碳片檢查結果進行補償。正常使用三個月左右，在820℃以上，檢查阻抗值，通常在0.1～50k。2
．氧探頭常見故障及處理（1）在可控氣氛加熱爐中，要首先確認設備本身是否存在影響
碳勢控制的因素。要檢查、排除了其他因素后，再來確認氧探頭是否
存在故障。（2）氧探頭測量的毫伏值偏高。觀察碳勢記錄曲線是否正常，
正常的碳勢記錄曲線是鋸齒狀波動曲線，在碳勢達到設定控制要求穩
定受控時，富化氣通入量基本穩定。可能是周期燒炭時，空氣通入量
不足，氧探頭積炭較多，影響碳勢的測量。
處理方法是手動燒炭一次，時間控制在1min之內，
使碳勢降到0.01％以下。
若未降到0.01％以下，可再手動燒炭一次。但切忌反復多次燒炭，因為過多的手動燒炭
會縮短氧探頭的使用壽命，甚至會直接燒壞氧探頭。
（3）氧探頭測量的毫伏值偏低或不變。A先檢查可控氣氛加熱
爐是否漏氣，包括各種密封門、接頭是否密封良好；
B通向爐內的管路、閥門等是否通暢；C各種氣體的流量是否正常；
D爐內壓力是否在正常范圍、是否穩定；
E觀察廢氣排放火焰是否穩定、顏色是否正常等；
F循環水是否泄漏到爐膛中；
G氣氛中是否有氧化性氣氛進入；
H富化氣、載氣中水等氧化性雜質含量是否超標，工藝氮氣、氨氣等
的純度是否符合要求；I氧探頭的安裝位置是否正確；
J檢查氧探頭的阻抗，在820℃以上，檢查阻抗值，通常在0.1～50 kΩ;K電極短路檢查，氧探頭被路15S，測量恢復到原來的毫伏值讀數的99％所需的時間，如果超過60s，說明氧探頭靈敏度有問題。（4）氧探頭測量的毫伏值波動較大。A富化氣、載氣流量不穩定造成爐內氣氛不穩定；B可控氣氛加熱爐密封不好，存在泄漏現象；C氧探頭氧化鋯探頭損壞。關閉參比氣流量后觀察氧探頭毫伏值變化，正常情況下，氧探頭毫伏值下降不超過5mv。如果在關閉或打開參比氣時，氧探頭毫伏值變化很快，基本上可以斷定氧化鋯探頭已經損壞。