中鋼使用NI產(chǎn)品，將對(duì)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(guó)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(cè)方式,，以探測(cè)漏氣量以及漏氣來(lái)源,，并分析漏氣數(shù)據(jù)，作為燒結(jié)臺(tái)車(chē)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(kāi)發(fā)檢測(cè)系統(tǒng),，快速檢測(cè)臺(tái)車(chē)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(guó)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(shí)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(guò)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(huì)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(guò)程中一項(xiàng)重要的檢測(cè)燒結(jié)狀況好壞的指標(biāo)是燒結(jié)透氣性（JPU）,。生成過(guò)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(gè)燒結(jié)臺(tái)車(chē)組成，每部臺(tái)車(chē)前后的密封裝置與臺(tái)車(chē)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(guò)程中需留有一定的膨脹空間,。一旦燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)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(tái)車(chē)沒(méi)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(duì)于發(fā)生漏氣的燒結(jié)臺(tái)車(chē)，風(fēng)扇必須以較高的轉(zhuǎn)速來(lái)維持一定的通風(fēng)量,，此時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的馬達(dá)會(huì)提供較高的驅(qū)動(dòng)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(cè)方式,，以探測(cè)漏氣量以及漏氣來(lái)源，并分析漏氣數(shù)據(jù),，作為燒結(jié)臺(tái)車(chē)定期檢修更換的依據(jù),。

以往的漏氣檢測(cè)方法

以往我們依靠人力在燒結(jié)機(jī)操作過(guò)程中進(jìn)行檢測(cè),，人員必須長(zhǎng)時(shí)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(tīng)力作出判斷。然而,，漏氣來(lái)源可能是料面或臺(tái)車(chē)本身等各個(gè)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(guò)程中進(jìn)行檢測(cè),，人員必須長(zhǎng)時(shí)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(tīng)力作出判斷,。然而,，漏氣來(lái)源可能是料面或臺(tái)車(chē)本身等各個(gè)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(guò)程中進(jìn)行檢測(cè),，人員必須長(zhǎng)時(shí)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(tīng)力作出判斷,。然而，漏氣來(lái)源可能是料面或臺(tái)車(chē)本身等各個(gè)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(jià)值在于能將分析問(wèn)題予以定性和定量，達(dá)到將問(wèn)題視覺(jué)化呈現(xiàn)的目的,。在搭建燒結(jié)臺(tái)車(chē)漏氣時(shí),，我們必須知道如何識(shí)別漏氣現(xiàn)象，如何識(shí)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(tái)車(chē)。

在選擇信號(hào)采集和分析儀器平臺(tái)上,，我們則需要考慮平臺(tái)編程語(yǔ)言的方便性,、計(jì)算能力、硬件溝通性及長(zhǎng)期使用下的可靠性等因素,。NI針對(duì)各種不同測(cè)量需求推出各種可靠的模組化硬件,，搭配N(xiāo)I LabVIEW與各種函數(shù)工具箱，可以快速開(kāi)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(tái),，為自動(dòng)化漏氣測(cè)試系統(tǒng)提供了一個(gè)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(kāi)發(fā)最佳檢測(cè)法則,，以檢測(cè)臺(tái)車(chē)的漏氣情況。同時(shí)利用陣列架構(gòu),，全方位檢測(cè)臺(tái)車(chē)每個(gè)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。我們將LabVIEW作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),，加速檢測(cè)及驗(yàn)證方法的可行性，并檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。提供即時(shí)臺(tái)車(chē)漏氣信息,，通過(guò)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(cè)試結(jié)果

我們將開(kāi)發(fā)完畢的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)置于中鋼一號(hào)燒結(jié)廠中,，測(cè)試并記錄各臺(tái)臺(tái)車(chē)的漏氣情況,。我們依照測(cè)量結(jié)果對(duì)漏氣情況最嚴(yán)重的20臺(tái)臺(tái)車(chē)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(tái)車(chē)系統(tǒng)除定期檢修時(shí)間外，24小時(shí)不斷運(yùn)作,，因此我們僅對(duì)20臺(tái)臺(tái)車(chē)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(tái)車(chē)的漏氣,，試圖增加通過(guò)燒結(jié)臺(tái)車(chē)的有效風(fēng)量，可減少驅(qū)動(dòng)燒結(jié)臺(tái)車(chē)風(fēng)扇的負(fù)擔(dān),，進(jìn)而降低驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流,。

改善前的耗電量為3282千瓦/小時(shí)，改善后的耗電量約為3245千瓦/小時(shí),，由此平均每年可節(jié)省約54萬(wàn)臺(tái)幣的電費(fèi),。而在整體燒結(jié)過(guò)程中，以每度電會(huì)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(shí),，改善后的耗電量約為3245千瓦/小時(shí)，由此平均每年可節(jié)省約54萬(wàn)臺(tái)幣的電費(fèi),。而在整體燒結(jié)過(guò)程中,，以每度電會(huì)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(kāi)發(fā)的咨詢及支持,，幫助我們加速開(kāi)發(fā)及驗(yàn)證整個(gè)綠色能源工程方案的可行性，未來(lái)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,。