中鋼使用NI產(chǎn)品，將對環(huán)境的影響最小化，增加產(chǎn)能,、降低成本。

"我們的解決方案能夠明顯有效地提高人員安全保障,、節(jié)約能源、減少二氧化碳排放量,，并增加產(chǎn)量,。"

                                                                                                    ------ 王智中, 中國鋼鐵股份有限公司

挑戰(zhàn):
為了提高燒結(jié)工廠的產(chǎn)能，我們需要采用一種有效的漏氣檢測方式,，以探測漏氣量以及漏氣來源,，并分析漏氣數(shù)據(jù)，作為燒結(jié)臺車定期檢修更換的依據(jù),。

解決方案:
采用聲壓麥克風(fēng),，在空氣噪音學(xué)和NI軟硬件的基礎(chǔ)上，開發(fā)檢測系統(tǒng),，快速檢測臺車的漏氣情況,，達(dá)到節(jié)能、減碳,、增產(chǎn)以及提升品質(zhì)的目標(biāo),。

作者:
王智中- 中國鋼鐵股份有限公司
Dr. Wang Chih-Chung - China Steel Corporation (Taiwan)

煉鐵廠主要提供煉鋼時所需的鐵水和原材料,，而煉焦?fàn)t與燒結(jié)工廠分別供應(yīng)高爐煉鐵所需的煉鐵原料，焦碳和燒結(jié)礦,。燒結(jié)工廠主要生產(chǎn)燒結(jié)礦,，它是高爐煉鐵的原料。其主要制作過程是將各種鐵礦石(Iron Ore),、助熔劑(Flux如石灰石),、焦碳屑(Coke Breeze)等原料按規(guī)定比例混合，經(jīng)勻拌滾筒加水?dāng)嚢柙炝：?，送至燒結(jié)廠進(jìn)行煅燒,。燒結(jié)完成的燒結(jié)礦經(jīng)軋碎篩選后，5~50mm合格粒度的燒結(jié)礦會送至高爐作為煉鐵的主要原料,。

燒結(jié)廠面臨的困難

燒結(jié)過程中一項(xiàng)重要的檢測燒結(jié)狀況好壞的指標(biāo)是燒結(jié)透氣性（JPU）,。生成過程中透氣性的好壞，則是取決于排氣系統(tǒng)的通風(fēng)量,。燒結(jié)機(jī)是排氣系統(tǒng)中最直接與原料接觸且最容易發(fā)生漏氣的部位,。

燒結(jié)機(jī)結(jié)構(gòu)由多個燒結(jié)臺車組成，每部臺車前后的密封裝置與臺車橫梁底部和風(fēng)箱側(cè)邊堅(jiān)硬的金屬材質(zhì)平板接觸,。為了防止與鋒利的燒結(jié)料摩擦,，進(jìn)而產(chǎn)生刮痕和漏氣,，燒結(jié)過程中需留有一定的膨脹空間,。一旦燒結(jié)機(jī)臺車發(fā)生漏氣，將導(dǎo)致通風(fēng)量減少,，直接造成粒子難以形成,，降低燒結(jié)礦的產(chǎn)量。

完好的燒結(jié)臺車沒有漏氣狀況,，排氣系統(tǒng)的風(fēng)扇負(fù)擔(dān)較低,，用電量較少。對于發(fā)生漏氣的燒結(jié)臺車,，風(fēng)扇必須以較高的轉(zhuǎn)速來維持一定的通風(fēng)量,，此時驅(qū)動風(fēng)扇的馬達(dá)會提供較高的驅(qū)動電流，因而消耗較多的電量,。為了提高燒結(jié)工廠的產(chǎn)能,，我們需要采用一種有效的漏氣檢測方式，以探測漏氣量以及漏氣來源,，并分析漏氣數(shù)據(jù),，作為燒結(jié)臺車定期檢修更換的依據(jù)。

以往的漏氣檢測方法

以往我們依靠人力在燒結(jié)機(jī)操作過程中進(jìn)行檢測,，人員必須長時間暴露在高粉塵及高噪音（約90-110分貝）的環(huán)境下,，利用自己的眼力,、聽力作出判斷。然而,，漏氣來源可能是料面或臺車本身等各個不同的部位,，人力難以追蹤漏氣發(fā)生的地方。

以往我們依靠人力在燒結(jié)機(jī)操作過程中進(jìn)行檢測,，人員必須長時間暴露在高粉塵及高噪音（約90-110分貝）的環(huán)境下,，利用自己的眼力、聽力作出判斷,。然而,，漏氣來源可能是料面或臺車本身等各個不同的部位，人力難以追蹤漏氣發(fā)生的地方,。

以往我們依靠人力在燒結(jié)機(jī)操作過程中進(jìn)行檢測,，人員必須長時間暴露在高粉塵及高噪音（約90-110分貝）的環(huán)境下，利用自己的眼力,、聽力作出判斷,。然而，漏氣來源可能是料面或臺車本身等各個不同的部位,，人力難以追蹤漏氣發(fā)生的地方,。

為何選用NI產(chǎn)品

IT的價值在于能將分析問題予以定性和定量，達(dá)到將問題視覺化呈現(xiàn)的目的,。在搭建燒結(jié)臺車漏氣時,，我們必須知道如何識別漏氣現(xiàn)象，如何識別不同的漏氣形態(tài)并量化其影響程度,，且基于計(jì)算性維護(hù)及工作能力考量,，如何選擇最需要維護(hù)的臺車。

在選擇信號采集和分析儀器平臺上,，我們則需要考慮平臺編程語言的方便性,、計(jì)算能力、硬件溝通性及長期使用下的可靠性等因素,。NI針對各種不同測量需求推出各種可靠的模組化硬件,，搭配NI LabVIEW與各種函數(shù)工具箱，可以快速開發(fā)靈活,、高整合度的自定制系統(tǒng),，能夠完全滿足以上考量需求。該系統(tǒng)結(jié)合聲音陣列,、RFID技術(shù)與NI-PXI平臺,，為自動化漏氣測試系統(tǒng)提供了一個良好的解決方案。

解決方案介紹

我們采用聲壓麥克風(fēng),，在空氣噪音學(xué)的基礎(chǔ)上,，開發(fā)最佳檢測法則,，以檢測臺車的漏氣情況。同時利用陣列架構(gòu),，全方位檢測臺車每個部位的漏氣情況,，再搭配NI PXI機(jī)箱、PXI-8106嵌入式控制器和PXI-4472動態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。我們將LabVIEW作為開發(fā)平臺,，加速檢測及驗(yàn)證方法的可行性，并檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。提供即時臺車漏氣信息,，通過適當(dāng)?shù)木S護(hù)，達(dá)到節(jié)能,、減碳,、增產(chǎn)及提升品質(zhì)的目標(biāo)。

測試結(jié)果

我們將開發(fā)完畢的自動化測試系統(tǒng)置于中鋼一號燒結(jié)廠中,，測試并記錄各臺臺車的漏氣情況,。我們依照測量結(jié)果對漏氣情況最嚴(yán)重的20臺臺車進(jìn)行檢修，獲得了良好的結(jié)果,。定修前的平均產(chǎn)量為6205頓/日,，定修后平均產(chǎn)量為6292頓/日，產(chǎn)量約增加87頓/日,，平均產(chǎn)率約增加0.65%,。

燒結(jié)臺車系統(tǒng)除定期檢修時間外，24小時不斷運(yùn)作,，因此我們僅對20臺臺車進(jìn)修了檢修,，產(chǎn)量就有明顯提升,。在固定產(chǎn)量目標(biāo)下,，減少燒結(jié)臺車的漏氣，試圖增加通過燒結(jié)臺車的有效風(fēng)量,，可減少驅(qū)動燒結(jié)臺車風(fēng)扇的負(fù)擔(dān),，進(jìn)而降低驅(qū)動風(fēng)扇馬達(dá)的驅(qū)動電流。

改善前的耗電量為3282千瓦/小時,，改善后的耗電量約為3245千瓦/小時,，由此平均每年可節(jié)省約54萬臺幣的電費(fèi)。而在整體燒結(jié)過程中,，以每度電會產(chǎn)生0.637公斤的二氧化碳計(jì)算,，使用該系統(tǒng)后，每年將可減少約198頓的二氧化碳排放量,。此外,，低漏氣量將提高燒結(jié)礦的合格率,。因粒徑不合格而必須回收的燒結(jié)礦數(shù)量減少，可降低回收成本并避免重復(fù)燒結(jié)所造成的能源浪費(fèi),。

改善前的耗電量為3282千瓦/小時,，改善后的耗電量約為3245千瓦/小時，由此平均每年可節(jié)省約54萬臺幣的電費(fèi),。而在整體燒結(jié)過程中,，以每度電會產(chǎn)生0.637公斤的二氧化碳計(jì)算，使用該系統(tǒng)后,，每年將可減少約198頓的二氧化碳排放量,。此外，低漏氣量將提高燒結(jié)礦的合格率,。因粒徑不合格而必須回收的燒結(jié)礦數(shù)量減少,，可降低回收成本并避免重復(fù)燒結(jié)所造成的能源浪費(fèi)。

選擇NI軟硬件的益處

在此方案中,，NI提供系統(tǒng)開發(fā)的咨詢及支持,，幫助我們加速開發(fā)及驗(yàn)證整個綠色能源工程方案的可行性，未來將導(dǎo)入此技術(shù)在其他燒結(jié)工廠使用,。我們的解決方案能夠明顯有效地提高人員安全保障,、節(jié)約能源、減少二氧化碳排放量,，并增加產(chǎn)量,。