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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)一段服役離看期後(hòu),爐皮可能(néng)出現溫度過(guò)高、變形,嚴科湖重時(shí)可能(néng)發(fā)生爐家讀皮大面(miàn)積吹開(kāi)或開(kā理女i)裂等惡性事(shì)故,嚴重威脅職工人身安全。宣鋼應用爐皮溫度監話時測預警系統,借助智能(néng)化軟件分析系統,數據庫曆多好史趨勢,實時(shí)有效地對(duì林民)高爐、熱風爐關鍵部位爐皮溫度進(jìn)行監測,放年提前發(fā)現異常,及時(shí)采取防美樹護措施,為高爐工長(cháng)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)一段服役開書期後(hòu),爐皮可能(néng)出公湖現溫度過(guò)高、變形,随著(zhe)焊縫應力的增加,達到(dào)一票開定極限時(shí),在爐内高壓作用下部分焊縫可能(néng)被(bèi)吹開朋員(kāi),出現跑煤氣現象;嚴重時(shí路紙)可能(néng)發(fā)生爐皮大面(議離miàn)積吹開(kāi)或開(kāi)裂,路去爐内熾熱氣體噴出,發(fā)生燒傷、煤氣光鐵中毒等惡性事(shì)故,嚴重威脅職工人身安開要全。
為了防止高爐、熱風爐爐皮開(k媽遠āi)裂發(fā)生事(shì)故,通常采取加強數鄉焊接質量、修補耐材縫隙、降低風溫操作、控制風量,計習制訂事(shì)故預案等措施,但是,這(zh子吧è)些均不能(néng)做到(dào)早發(fā)現雜相早處理。為此,宣鋼經(jīng)過(guò)摸索應用爐皮溫度監測預警系很年統,實時(shí)有效地對(duì)高爐東購、熱風爐關鍵部位爐皮溫度進(jìn)行監測用場,提前發(fā)現異常,及時(去知shí)采取防護措施,為高爐安全生産保駕護東這航。
1 預警系統組成(chéng)理厭
爐皮溫度預警系統由以下幾部分組成(ch雜讀éng)( 如圖 1 所示):X國章Z-T20W數字溫度采集儀、XZ- T時爸215W型爐皮測溫傳感器、XZ-R252A 通訊轉換器、RS485 信号亮樹通訊電纜、24V直流電源等硬件部分樹自,上位機等軟件部分。
(1) 硬件部分。預警系統的溫度傳感器測溫範圍為-動商50益 ~ 800益,測量精度依0.5益,分吧答辨率達到(dào)
0.1益,可滿足不同工況、不同師錯監測點的檢測需求。溫度傳感器與溫度采議房集儀無線通訊,在無遮擋時(shí)傳輸錢電距離可達到(dào)80m,可大幅節約電纜敷設成(體高chéng)本。溫度采集儀與上位機采筆匠用RS485通訊方式,MODBUS RTU 協議,通訊速率960訊計0bps,通訊距離可達3000m,不受外界幹擾,數文玩據傳輸可靠。
(2) 軟件部分。軟件部分是整個系統的管理核心,具有管理員說花、維護員、操作員等不同的操作級别。采用C答拿+Mysql結構組成(chén國聽g),功能(néng)強大,將(jiā什街ng)各測量點上報的數據進(jìn)行實時(shí)處理,實現溫會都度、溫差、熱流強度等數據動态顯示。軟件部分按層統計自動分析溫度變化,形成(紙嗎chéng)簡單、直觀的曆史曲線,借助計算機圖形工具,繪制出立體化的切熱火面(miàn)圖和柱狀圖,一目了然,便于數據比較。
圖1爐皮溫度監測預警系統組成(chéng)
2宣鋼高爐溫度監測點
宣鋼1号高爐(2500m3 )、2号高爐(2500m3 )、3号高爐報刀(2000m3)分别于2008年3月物來、2010年9月、2011年6月投産。高爐及熱風爐本體、管姐煙道(dào)部位曾多次出現燒紅、跑風事(shì)故,造成(chén計藍g)高爐被(bèi)迫休風、熱風爐被(bèi)迫焖爐到錯停燒。尤其是2座 2500m3高爐産量提高後(hòu),高爐爐請友缸象腳區局部及鐵口區域溫度頻繁升高,音去冷卻壁燒損增多且燒損部位爐皮溫度升高,多次發(fā)微兵生開(kāi)裂現象,不僅影響了強化冶煉,而且也影響了高爐安全生産[1-我舊2] 。
為确保高爐及熱風爐運行安全,宣鋼3座高爐均安懂會裝了爐皮溫度監測預警系統,按煤氣區域防爆要求,并針對(duì)熱風爐秒信爐頂電源接引線路長(cháng)和動火作業難的船來特點,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美技度,提高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,又要保證節拿不省投資,對(duì)監測點的分我你布和數量要仔細考慮,宣鋼高爐監測點分看要别在爐缸象腳區、鐵口區、冷闆短封、熱風圍管等部位( 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女熱(hòu)期,第7段31号冷卻壁時(shí)常出現溫度超标現象。通過(guò)機小安裝爐皮溫度監測預警系統,將(jiāng)爐皮溫度實票船時(shí)傳輸到(dào)高爐主控室,為操作人員實吃吃時(shí)掌握爐皮溫度狀況提供依據。生産鄉舊中多次應用該系統預警了爐皮溫度的上升的情況。如2019年12 月6日如作02:43第7段爐皮溫度最高上和就至101益( 如圖2所示),報警後(h工少òu)操作人員迅速減風300m3/min,30min後(hòu)該點溫度頻冷逐步恢複正常,避免了爐皮燒紅事(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。近年來街機,宣鋼3座高爐中心、邊沿氣流實現了長(cháng)時(shí你高)間穩定,減小了冷卻壁溫度波動量,降低了邊沿熱負荷,冷卻壁水管燒低書漏明顯減少,高爐抗波動能(néng)力得女離到(dào)提高,為高爐降焦提煤創造了良好(hǎo)條件。 3座高白雪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,不斷優化冷卻系統控制不店參數, 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(sh筆了í)監控爐身下部至爐腹部位冷卻壁溫度及水溫差,針對(d西間uì)變化趨勢及時(shí)做音問出相應的調整。當冷卻壁溫度及水溫差高時(shí),可以适當調老房整和控制邊沿氣流;當冷卻壁溫度及水溫差低時(shí),适當采取軟水愛兒溫度調控措施,同時(shí)對(duì)爐林裡皮溫度做上限處理, 以防止爐牆結厚,通北花過(guò)保持合理的爐型操作,确保火明爐況長(cháng)周期穩定順行[3]科鐘。
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),對近就(duì)熱風爐爐皮溫度起(qǐ)到(dào)了很河中好(hǎo)的在線監測作用,多次預警了高溫可能(néng)引發章謝(fā)的事(shì)故,提高了熱風爐的效率,降低了故障率。高爐爐皮溫度與熱風機鄉爐爐皮溫度數據實現共享,能(néng)夠更好(h雪身ǎo)地指導熱風爐操作工做到(dào)及厭民時(shí)發(fā)現問題和解決問題,減少因設備原因對(duì)風溫的影響。
同時(shí),應用自動燒爐技術和優化燃燒技術,結國通合爐皮溫度監測預警系統,實現熱風爐的自動優風也化控制,使熱風爐的運行更加安全、穩定和議電經(jīng)濟,為提高熱風溫度提供了保障。宣鋼3座高爐熱還懂風溫度的變化趨勢如圖 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)濟議得指标
宣鋼高爐爐皮溫度監測預警系統投用後(hòu),給操作人員實時(shí)掌亮間握爐體工作狀況增添了重要參考依據,為高爐長(cháng)壽、高效、安你技全生産提供了保障的同時(shí),高爐生産指标也得到(dào)了改善。2019問熱年宣鋼高爐平均焦比 345kg /t,較2018年降低12kg風關 /t,風溫1091益,較2018年提高40下高益(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)煙村濟指标
4結語
高爐或熱風爐爐皮開(kāi)裂制約著(zhe)高爐的安全生産,吧綠爐皮溫度監測預警系統利用智能(néng)化、信息化技術在高爐冶煉中起制唱(qǐ)到(dào)預測和報警功能(néng)。特别是高爐服
役進(jìn)入中後(hòu)期,爐内部分冷卻壁燒壞、燒漏、拿體耐火材料脫落等現象難以避免,爐皮溫度監測預警系統在線實時(shí)重點錢市部位監控,借助智能(néng)化理就軟件分析系統,數據庫曆史趨勢,為高爐工長(cháng頻得)診斷分析爐況提供了依據,克服了依靠經老公(jīng)驗判斷的局限,高爐操作由鐘水事(shì)後(hòu)處理向(xiàng)事(shì)前預測邁出了實國弟質性一步。
1 參考文獻
[1]陳俊.宣鋼高爐長(cháng)壽高效生城兒産實踐[J].中國(guó)冶放習金,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秒區踐[J].山西冶金,2019,42(1):97-99是美.
[3]趙成(chéng).宣鋼2500m3高爐年開爐牆結厚的處理[J].煉鐵,2從業018,37(5):39-42.
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