爐皮溫度監測預警系統在宣鋼高爐的應用

發(fā)布時(shí)間：

2021-11-10 09:30

來源：

羅 新 發(fā)

( 河鋼集團宣鋼公司)

　　摘要高爐、熱風爐經(jīng)過(guò)一段服役期後(h煙就òu),爐皮可能(néng)出現溫度過(guò)高、變形,嚴重時(shí)可能厭笑(néng)發(fā)生爐皮大面(miàn)積吹開(k明多āi)或開(kāi)裂等惡性事(shì)故,嚴重威脅職工人身計笑安全。宣鋼應用爐皮溫度監測預警系統,借助智能(nén訊關g)化軟件分析系統,數據庫曆史趨勢,實時(飛懂shí)有效地對(duì)高爐、熱風爐關鍵部位爐站微皮溫度進(jìn)行監測,提前發(fā)現異常,及時(就志shí)采取防護措施,為高爐工長(c男刀háng)診斷分析爐況提供了依據。

　　關鍵詞 高爐 熱風爐 爐皮溫度 監測 預警

　　高爐、熱風爐經(jīng)過(guò)一段服紅見役期後(hòu),爐皮可能(néng)出現溫度過(guò)高、變形,随著(z購民he)焊縫應力的增加,達到(dào)一定極限時(shí)雨很,在爐内高壓作用下部分焊縫可能(néng)被(bèi)吹開(kāi),出現跑煤風北氣現象;嚴重時(shí)可能(né問場ng)發(fā)生爐皮大面(miàn)積吹開兵筆(kāi)或開(kāi)裂,爐内熾熱氣體噴出,發(fā)生燒傷、煤氣中毒西鄉等惡性事(shì)故,嚴重威脅職工人身安全。

　　為了防止高爐、熱風爐爐皮開(kāi)裂發(fā)生事(shì)故,了坐通常采取加強焊接質量、修補耐材縫隙、降低風溫操作、控制風量,制訂事(shì)故鄉門預案等措施,但是,這(zhè)些均不能(néng)做到(d多匠ào)早發(fā)現早處理。為此,宣鋼經(j光光īng)過(guò)摸索應用爐皮溫度監測預警系統,大子實時(shí)有效地對(duì)高爐、熱風計金爐關鍵部位爐皮溫度進(jìn)行監測,提行遠前發(fā)現異常,及時(shí)采取防護措施,為高爐安全生産保駕護航。離雨

　　1 預警系統組成(chéng)

　　爐皮溫度預警系統由以下幾部分組成(c計河héng)( 如圖 1 所示):XZ-門子T20W數字溫度采集儀、XZ- T215W型爐皮測溫傳嗎費感器、XZ-R252A 通訊轉換器、RS485 信号通訊電纜、24V直流雜錯電源等硬件部分,上位機等軟件部分。

　　(1) 硬件部分。預警系統的溫度傳感器作民測溫範圍為-50益 ~ 800益,測量精度依0.5益,分辨率達到(dào)司明

　　0.1益,可滿足不同工況、不同監測數短點的檢測需求。溫度傳感器與溫度采跳會集儀無線通訊,在無遮擋時(shí)傳輸距離可西爸達到(dào)80m,可大幅節門爸約電纜敷設成(chéng)本。大放溫度采集儀與上位機采用RS485通訊方式,MODBUS RTU 協議,通訊速短懂率9600bps,通訊距離可達3000m,不受外界幹擾,數據傳業土輸可靠。

　　(2) 軟件部分。軟件部分是整個系藍知統的管理核心,具有管理員、維護員、操作員等不同的操作級别。采用C+Mysql事大結構組成(chéng),功能(néng)強大,習件將(jiāng)各測量點上報的數據進(輛章jìn)行實時(shí)處理,實現溫度、溫差、熱流強度等數據動态顯示。軟件短熱部分按層統計自動分析溫度變化,形成(chéng)簡單、直觀的票南曆史曲線,借助計算機圖形工具,繪制出立體哥民化的切面(miàn)圖和柱狀圖,一目了然,便于數據比較跳電。

圖1爐皮溫度監測預警系統組成草是(chéng)

　　2宣鋼高爐溫度監測點

　　宣鋼1号高爐(2500m3 )、2号信物高爐(2500m3 )、3号高爐(2000m3)分别于2008年3月、201有我0年9月、2011年6月投産。高爐及熱風爐本體、管道(dào)部位曾多次出現燒事書紅、跑風事(shì)故,造成(chéng)高爐被的關(bèi)迫休風、熱風爐被(bèi)迫焖爐停燒。水器尤其是2座 2500m3高爐産量提高後(hòu),高爐爐缸象腳區局部及鐵口區子白域溫度頻繁升高,冷卻壁燒損增多且燒損部位爐皮溫度升高,多小人次發(fā)生開(kāi)裂現象,不僅大腦影響了強化冶煉,而且也影響了高爐安全生産[1-2] 。

　　為确保高爐及熱風爐運行安全,宣鋼3座高爐均安裝了爐皮溫度監測他謝預警系統,按煤氣區域防爆要求,并針對(duì)熱風爐爐頂電源接引線路長(書唱cháng)和動火作業難的特點知坐,采用無線傳感器方式進(jìn)行數據采集和傳輸,極大地降低了施工難度,提高少短了系統的安全性和實用性。

　　根據預警系統架構和爐皮薄弱環節,既要保證實施效果,又要保證節行近省投資,對(duì)監測點的分布和也懂數量要仔細考慮,宣鋼高爐監測點分别在爐缸象腳區、鐵口區、冷闆短封、熱風圍管喝醫等部位( 具體見表 1)。

表1宣鋼高爐爐皮溫度監測預警系統監測點分布,個

區 域

部位

1 号高爐

2 号高爐

3 号高爐

備注

高爐

爐缸象腳區

38

38

44

每塊冷闆 1 個

 

鐵口區

18

18

12

每個鐵口 1 個

 

冷闆短封

52

26

4

每根安裝 2 個

 

熱風圍管

30

30

12

每個風口部位 1 個

熱風爐

熱風支管

27

36

27

每座熱風支管 9 個

 

熱風總管膨脹節

6

8

6

每個膨脹節 2 個

 

熱風爐球頂

6

8

6

每座球頂 2 個

 

熱風總管及圍管三岔口

4

4

4

 

 

　　3預警系統應用效果

　　3.1高爐

　　(1)監測爐皮溫度。宣鋼1号高爐已處于爐役後(hòu)期,第器去7段31号冷卻壁時(shí)常出現溫度超标現象。通過(guò)安裝爐皮溫度監站現測預警系統,將(jiāng)爐皮溫度實信高時(shí)傳輸到(dào)高爐主控室,為操作人員實時(s這關hí)掌握爐皮溫度狀況提供依據。生産中多次應用該系統預警了爐皮你家溫度的上升的情況。如2019年12 月6日02:43第7段爐皮來美溫度最高上至101益( 如圖2所示),報警後(hòu)操作人員迅速減風300坐說m3/min,30min後(hòu)該點溫度逐步恢複正常,避免了爐皮燒紅事一湖(shì)故的發(fā)生。

 

 

圖2宣鋼1号高爐第7段爐皮溫度的變化

　　(2)監測邊沿熱負荷。近年來,宣鋼3座高爐中心、邊沿氣流實現了長(chá飛光ng)時(shí)間穩定,減小了冷卻壁溫度波動量火頻,降低了邊沿熱負荷,冷卻壁水管燒漏明顯減國街少,高爐抗波動能(néng)力得到(dào)提高,為高爐降焦提煤創造了工刀良好(hǎo)條件。 3座高爐邊沿熱負荷的變化趨勢如圖3所示。

　　生産實踐中,結合高爐冷卻壁溫度及爐體熱負荷變化趨勢,輛靜不斷優化冷卻系統控制參數, 制定出爐體溫度控制範圍( 見表2)。

　　根據爐皮溫度監測預警系統檢測數值,實時(shí)監控爐身下部至爐木場腹部位冷卻壁溫度及水溫差,針對(duì)變化趨勢上行及時(shí)做出相應的調整。當器中冷卻壁溫度及水溫差高時(shí),可以适當調整和控制邊沿氣對討流;當冷卻壁溫度及水溫差低時(shí),适當采取軟水溫度調控措施些相,同時(shí)對(duì)爐皮溫度做上限處理, 以防止爐金笑牆結厚,通過(guò)保持合理的爐型操作,确保爐況長(cháng)周期穩定順行多技[3]。

 

 

圖3宣鋼3座高爐邊沿熱負荷的變化

 

表2宣鋼高爐爐體溫度控制範圍,益

 

項 目

第 5 段

第 6 段

第 7 段

第 8 段

第 9 段

第 10 段

第 12 段

正常均值

60 ~ 70

60 ~ 70

60 ~ 70

60 ~ 70

70 ~ 90

85 ~ 105

70 ~ 90

最低 5 點均值

55 ~ 65

55 ~ 65

55 ~ 65

55 ~ 65

65 ~ 85

80 ~ 100

65 ~ 85

　　3.2熱風爐

　　宣鋼高爐熱風爐安裝爐皮溫度監測預警系統後(hòu),對(duì)員好熱風爐爐皮溫度起(qǐ)到(dào)了很好(湖拍hǎo)的在線監測作用,多次預警了高溫可能(nén人討g)引發(fā)的事(shì)故,提高了熱風爐的車東效率,降低了故障率。高爐爐皮溫度與熱風爐爐皮溫度數據實分海現共享,能(néng)夠更好(hǎo)地指導對到熱風爐操作工做到(dào)及時(shí)發(fā)現問藍術題和解決問題,減少因設備原因對(d和去uì)風溫的影響。

　　同時(shí),應用自動燒爐技術和優化燃燒技術鐘友,結合爐皮溫度監測預警系統,實現熱風爐紅房的自動優化控制,使熱風爐的運行更加安全、穩定和光計經(jīng)濟,為提高熱風溫度提供了保障。宣鋼3座高爐熱風溫度的變化趨雪站勢如圖 4 所示。

 

圖4宣鋼3座高爐熱風溫度的變化

 

　　3.3主要技術經(jīng)濟指标

　　宣鋼高爐爐皮溫度監測預警系統投用後(hòu),給操化白作人員實時(shí)掌握爐體工作狀況增添了重要參考依據,為高爐長(chán姐相g)壽、高效、安全生産提供了保障的同時(shí)喝區,高爐生産指标也得到(dào)了改善。2019年宣鋼高爐平均焦比 3歌務45kg /t,較2018年降低12kg /t,風溫1091益,事水較2018年提高40益(見表3),為公司降本增效奠定了基礎

 

年 份

焦比kg/t

煤比kg/t

焦丁kg/t

燃料比kg/t

風溫益

2018

357

140

33

530

1 051

2019

345

160

35

540

1 091

 

表3宣鋼高爐主要技術經(jīng)濟指标

　　4結語

　　高爐或熱風爐爐皮開(kāi)裂制約著(zhe討志)高爐的安全生産,爐皮溫度監測預警系統利用智能(néng)妹吧化、信息化技術在高爐冶煉中起(qǐ)到(dào)預測和對要報警功能(néng)。特别是高爐花房服

　　役進(jìn)入中後(hòu)期,爐内低老部分冷卻壁燒壞、燒漏、耐火材料脫落等現象難以避免,爐皮新慢溫度監測預警系統在線實時(shí)重點部位監問白控,借助智能(néng)化軟件分析系統,數據庫曆史趨勢坐商,為高爐工長(cháng)診斷分析爐坐雪況提供了依據,克服了依靠經(jīng)驗判斷的局限,高爐操作嗎報由事(shì)後(hòu)處理向(xi路亮àng)事(shì)前預測邁出了實質性一步。

　　1 參考文獻

　　[1]陳俊.宣鋼高爐長(ch船小áng)壽高效生産實踐[J].中國(如聽guó)冶金,2016,26(4):38-42.

　　[2]呂志敏.宣鋼1号高爐風溫降低原因及處理實踐[J].山西冶金,這裡2019,42(1):97-99.

　　[3]趙成(chéng).宣鋼2500m3司用高爐爐牆結厚的處理[J].煉鐵,2018,37(5):39-42.

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