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紅外測溫技術在高爐生產上的應用
摘要: 隨著高爐監(jiān)測水平的提高,,測溫技術在煉鐵生產中得到普遍應用,。許多企業(yè)加大對高爐爐壁測溫技術的投入,,對高爐生產起到了很大的指導作用。而對鐵水溫度的判斷,,主要依據(jù)[Si]的高低,。鐵水[Si]含量主要取決于溫度、SiO2活度,、爐內CO分壓和滴落帶高度,。
Abstract:
Key words :

1 前言
  隨著高爐監(jiān)測水平的提高,測溫技術在煉鐵生產中得到普遍應用,。許多企業(yè)加大對高爐爐壁測溫技術的投入,,對高爐生產起到了很大的指導作用,。而對鐵水溫度的判斷,,主要依據(jù)[Si]的高低。鐵水[Si]含量主要取決于溫度,、SiO2活度,、爐內CO分壓和滴落帶高度。影響因素多,,只能作為間接手段,,不能反映鐵水物理溫度變化?;谝陨峡紤],,有些廠家采用一次性測溫技術,但存在操作不方便,,不安全,,數(shù)據(jù)不準確,不及時,,不能連續(xù)等缺點,。濟南鋼鐵集團總公司(簡稱濟鋼)自1999年在1#高爐采用鐵水紅外測溫技術,效果明顯,。爐溫穩(wěn)定性提高,,生產技術經濟指標得到改善。
2 系統(tǒng)配置
  爐前出鐵場環(huán)境惡劣,,粉塵多,,石墨碳飛揚,采用單色紅外測溫系統(tǒng),,信號衰減嚴重,,讀取數(shù)據(jù)比實際溫度低;雙色紅外測溫,,不會影響能量的比值?,F(xiàn)濟鋼采用的是美國Raytek公司生產的Thermalert馬拉松MRIS系列,,型號MRIS BSF,測溫范圍700~1800℃,。紅外測溫儀將測得的鐵水溫度轉換為4~20mA的標準電信號,,輸入PLC系統(tǒng),然后由上位機對其進行顯示,、分析,。
  Thermalert馬拉松MRIS系列紅外測溫儀是雙色紅外非接觸溫度測量系統(tǒng),帶可變焦距,,通過透鏡瞄準和無視差光學系統(tǒng),,可準確、重復測量物體發(fā)射的熱量,,然后將能量轉換成可測量的電信號,,從而達到準確測溫的目的。
組件:包括空氣吹掃器,,旋轉支架,,RS-485到RS-232接口轉換器,安裝法蘭盤,,風門,,調焦工具,鏡頭等,。
  因為紅外測溫儀傳感頭可變焦距,,通過透鏡瞄準,為無視差光學部件,,所以可以安裝在任何地方,。根據(jù)實際情況,位置選擇在出鐵場頂部撇渣器偏上方,通過可調支架將鏡頭對準撇渣器小井,。
3 使用效果
3.1 鐵水溫度與[Si]含量變化趨勢
  1999年10月3日,,紅外測溫儀在1#高爐投入使用,測溫數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果如表1所示,。

從表1中可以看出鐵水溫度基本與[Si]含量變化趨勢一致,。1999年10月13日(0時~8時班)數(shù)據(jù)更能直接說明這一點。測得的鐵水溫度與鐵水[Si]含量變化情況是:鐵水[Si]含量:0.22%,、0.25%,、0.26%、0.30%,對應的鐵水物理溫度分別為:1412,、1414,、 1418、1429℃。[Si]含量呈逐爐上行之勢,,鐵水物理溫度也呈上升趨勢,。
  但由于操作條件的變化,鐵水溫度與[Si]走勢又不盡相同,,這一點,,從表1也可以看出。依據(jù)鐵水溫度控制高爐操作參數(shù),,可以準確地掌握高爐熱態(tài)走勢,,保持高爐長期穩(wěn)定順行。
  高爐冶煉過程最終反應在出渣出鐵上,,鐵水溫度反映了高爐內煤氣利用的好壞,,高溫區(qū)分布,爐缸熱儲備的多少及爐缸的活躍程度等,。保持渣鐵溫度充沛是高爐穩(wěn)定順行的基礎,。在以往的爐溫調劑中,爐涼幾率較多,。規(guī)定[Si]含量0.30%~0.55%,,但[Si]含量接近0.35%時渣鐵溫度已明顯不足,,如果不及時進行調劑,,就會出現(xiàn)爐涼,必須采取減風,、加焦等提爐溫措施,。紅外測溫系統(tǒng)能及時給出提示,有效杜絕爐涼,??筛鶕?jù)實際鐵水溫度高低及[Si]含量變化情況,調整負荷及堿度,,穩(wěn)定高爐熱制度,,從而達到高爐穩(wěn)產、高產的目的,。表2是測得的一段時間內[Si]含量,、鐵水溫度、R2調劑的對應情況,。
3.2 爐溫穩(wěn)定性
  1#高爐自1999年10月10日使用鐵水紅外測溫儀后,,爐溫穩(wěn)定性明顯提高,使用前后爐溫波動情況見表3,。
由表3可以看出,,使用鐵水紅外測溫儀后,爐溫穩(wěn)定指數(shù)下降了0.0119,,[Si]含量低于0.3%的比例下降了4.91%,,[Si]含量超過 0.7%的比例下降了1.05%,,況穩(wěn)定性明顯提高。紅外測溫儀的使用,,使進一步降低[Si]含量成為可能,。隨著高爐冶煉水平的提高,濟鋼將降低成本,、降低消耗放在首要位置,,生鐵硅含量逐年下降。1#高爐依據(jù)鐵水溫度情況,,在保持較低[Si]水平下,,現(xiàn)已采取如下措施提高鐵水溫度:
 (1)優(yōu)化基本裝料制度。上部以分裝大料批為主,,批重13.0~14.0t,,礦焦定差料線,提高煤氣利用率,,保持爐缸有較高的熱容量,。
  (2)注重爐缸工作狀態(tài),。出現(xiàn)周向氣流不均,,爐缸工作不好,上下渣差別大,,鐵水溫度不足的情況時,,及時采取控制煤量,減輕焦炭負荷,,適當提高[Si]含量等措施,。
 1#高爐使用紅外測溫儀前[Si]水平:1998年全年0.521%,1999年上半年0.509%,;使用紅外測溫儀的1999年12月份[Si]含量0.485%,,而生鐵一級品率80.33%,較1998年提高10.37%,。


4 結語
  紅外測溫儀采用雙色紅外非接觸溫度測量系統(tǒng),,能準確測量鐵水溫度,為高爐操作者及時判斷爐溫走勢提供了可靠保障,,減少了爐溫的大幅波動,,為高爐生產增產節(jié)焦創(chuàng)造了條件。

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