項目概況
高爐是一種生產(chǎn)液態(tài)生鐵的鼓風(fēng)豎爐,它的形狀像一個筒。生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的加壓空氣,在高溫下焦炭(有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料)與石灰石和鼓入的空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣,在爐內(nèi)除去鐵礦石中的氧,從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出,鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣,從渣口排出,產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出,經(jīng)除塵后,作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵,還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。
高爐冷卻的目的在于增大爐襯內(nèi)的溫度梯度,使得1150℃等溫面遠離高爐爐殼,從而保護某些金屬結(jié)構(gòu)和混凝土構(gòu)件以免失去強度。冷卻壁是目前高爐普遍采用的的一種冷卻結(jié)構(gòu),具體是通過面式冷卻將高爐內(nèi)傳遞出的熱量順暢地導(dǎo)出,冷卻水通過被冷卻的部件空腔,并從其表面將熱量帶走,冷卻水的自身溫度提高,避免高溫?zé)崃髦苯拥诌_爐殼,延長耐火材料使用壽命、保護爐殼。
冶金高爐送風(fēng)支管是將熱風(fēng)圍管送來的熱風(fēng)通過風(fēng)口輸入爐缸,同時向高爐噴吹燃料或礦粉、熔劑等物質(zhì)的裝置,是高爐爐前設(shè)備中至關(guān)重要的組成部件,也是熱風(fēng)管道系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。
高爐煉鋼不可避免的會產(chǎn)生高溫安全隱患,比如爐底、爐壁等部位出現(xiàn)裂縫、脫落、局部減薄等問題時,將會對整個冶煉過程造成巨大的安全隱患。高爐內(nèi)襯與高溫鋼水、爐渣長時間接觸,受到主流沖刷和爐渣侵蝕,內(nèi)襯被侵蝕不僅會降低高爐的壽命,還會增加鋼液中夾雜物的含量;實踐得知,在高爐內(nèi)襯出現(xiàn)前期的缺陷直至完全失效會經(jīng)過由點到面的逐步發(fā)展過程,在內(nèi)襯出現(xiàn)前期剝落的狀態(tài)下,剝落點區(qū)域的溫度則會出現(xiàn)異常高溫,其缺陷區(qū)域的溫度會明顯高于其他位置。
系統(tǒng)特點
此套系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測高爐爐前的溫度動態(tài),能夠大大加強鋼廠生產(chǎn)工作的安全穩(wěn)定性,所以根據(jù)現(xiàn)場情況和具體需求,此系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點:
(1)采用多臺紅外熱像儀環(huán)繞分布,將冷卻壁和所有送風(fēng)支管全覆蓋,選取合適視場角和高分辨率,畫面細膩,能體現(xiàn)出細小溫度差別和具體溫度細節(jié);
(2)在線實時監(jiān)控,對送風(fēng)支管及冷卻壁溫度的連續(xù)在線實時監(jiān)控,對送風(fēng)支管及冷卻壁溫度的連續(xù)在線實時監(jiān)控,熱成像儀獲取的紅外圖像及原始測溫數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)線傳輸?shù)叫畔⒅行幕颥F(xiàn)場工作站,信號無損失、抗干擾性強,保證了測溫數(shù)據(jù)的準確性、穩(wěn)定性;
(3)能夠根據(jù)需求設(shè)置不同的報警方式和報警溫度,當(dāng)冷卻壁或是送風(fēng)支管上某處溫度達到限制時,軟件會立即進行報警,配合加裝的聲光報警器,有很好的警示效果;
(4)自動保存報警時帶有溫度信息的視頻,對設(shè)備的溫度實時寫入數(shù)據(jù)庫,并自動生成報表與溫度曲線,通過調(diào)取歷史溫度信息和報警記錄,方便之后進行技術(shù)分析;
(5)可在畫面上添加多個測溫點位和框選區(qū)域進行自定義標(biāo)記,并分別顯示溫度,也可將同一畫面中的設(shè)備進行區(qū)域劃分,針對設(shè)備不同的運行溫度,分別實現(xiàn)高溫報警;
(6)軟件支持用戶自定義界面信息,支持單畫面放大、屏幕鎖定等功能;
(7)此套溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)有豐富的接口,便于后期硬件和軟件的升級與更新,設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu),可通過相關(guān)接口接入其他硬件,軟件則可通過網(wǎng)絡(luò)或者本地固件的方式進行升級、更新;
(8)云平臺支持短信通知、微信通知、郵箱通知等實時告警服務(wù)等功能;
(9)在現(xiàn)場勘查時與相關(guān)負責(zé)人員進行充分溝通,在安全區(qū)域內(nèi)選定若干點位安裝立桿和紅外熱像儀,設(shè)備采用風(fēng)冷護罩,連通現(xiàn)場氮氣供應(yīng)管道,對設(shè)備進行降溫的同時也可對設(shè)備內(nèi)粉塵及時清除,減少對設(shè)備的損傷;同時也能達到一定的防爆效果,后臺監(jiān)控管理平臺采用模塊化算法,可遠程或者本地升級、更新,無需額外的維護工作。
總結(jié)
高爐壁、爐缸和送風(fēng)裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)從全方位考慮,選取特定護罩結(jié)構(gòu)克服現(xiàn)場惡劣環(huán)境,安裝立桿獲取更好的監(jiān)測角度,采用高性能探測器,對高爐冷卻壁和送風(fēng)支管表面溫度進行實時監(jiān)測,搭配行業(yè)內(nèi)先進紅外圖像處理算法,使得此系統(tǒng)具有更好的測溫精準度和細節(jié)增強效果,設(shè)置報警溫度值,可以實現(xiàn)冷卻壁和送風(fēng)支管損傷的可視化,解決了之前對冷卻壁和送風(fēng)支管溫度檢查難度大、工作量大、超溫故障判斷不易的問題,極大地降低了高爐的安全風(fēng)險,保障了正常的生產(chǎn)工作,提高了生產(chǎn)效率。