高炉高效长寿监测监控专家系统文件

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1、项目名称高炉高效长寿专家监测监控保障系统2011年技术创新计划项目可行性报告编写单位：上海隆缔电子设备有限责任公司2011年5月10日一：国内相关产品与技术发展水平、现状目前国内外高炉高效长寿的实践及经验,一般都在软、硬两方面进行实施；硬件方面，在建设或大修高炉时多采用灰铸铁构筑炉底、炉缸冷却壁，采用高韧性球墨铸铁构筑炉腹、冷镶烧成铝碳砖构筑炉身冷却壁，炉底、炉体通冷却水强制冷却；软件方面，在高炉运行中采用一系列精料技术、操作技术以及科学管理等方面的规程、规章、和经验法则，多年来国内外高炉的生产运行实践证明，这些软、硬两方面措施的实施是有效的和成熟的，基本保障了高炉的安全生产和正常

2、运行；但是，由于受历史及技术因素制约，落后的监测和监控仪器、仪表对高炉的日常管理、护理等软件措施方面的支持和校验却显得比较落后，致使上述软硬两方面的措施得不到有效的和全面的监测和监控，跟不上现代高炉高效、长寿理念及实际需要，（1987年某公司2#高炉爆炸大祸和2004年某公司5#高炉热风炉爆炸事件就是因监测、监控不力引起）。现代高炉在建筑或大修过程中，硬件材料的选择和使用由于采购和储运都具备一定的组织和渠道，其质量基本都能具有较好的保证，但是，在高炉投入生产运行后，其高效长寿运行还需要运行管理方面的软件措施给予切实保障，如何将运行管理做得实实在在，使高效长寿安全运行万无一失，高炉冷

3、却壁及炉型的监测、监控和护理是最关键的关注重点，尤其是怎样发现或预先发现某处冷却壁蚀损严重或出现破损，或者怎样能预先发现及预见某处冷却壁即将有严重蚀损或破损，是需要高炉工作者及专家们精心研究的重要课题。由于高炉在建筑或大修后的正常生产过程中，炉缸和炉身冷却壁是处于一种慢性磨损、腐蚀和物料碰撞的状态，在冷却壁完好状态下，炉内冶炼高温被冷却壁隔绝，反映到处于最外层—炉皮的温升应该是很低和均匀的，但随着高炉运行时间的逐渐延长，冷却壁受到的磨损、腐蚀和物料碰撞程度逐渐加深，又由于这些磨损、腐蚀和物料的碰撞又有很大的不规则性，有时往往越是磨损、腐蚀程度有所加快的部位则越是性质薄弱，磨损、腐蚀

4、程度以非线性态势恶性发展，最终有可能使炉壁此部位保温层变薄或破损，如不能及时发现和处理，则可能导致炉内热量的过多散失、烧红炉壁甚至发生其它重大事故。目前，国内外的高炉炉壁监测措施大多采用在高炉各层置入一定数量的测温热电偶进行炉壁测温，还有些厂家采用了测量循环水温差及热流强度的计算机系统；但是，这些测量方法和设备在高炉这种特殊环境下的使用和运行状况都存在一定的不利因素和缺点，例如：（一）、每座高炉往往需要很多只价格昂贵的热电偶及其信号传输导线和配套仪表，项目投资性价比较高，有时花了不少钱还收不到好的使用效果；（二）、很多信号导线在高炉周围特殊复杂恶劣现场敷设，故障率太高，日常维护用工

5、太多，材料消耗量也较大；（三）、因高炉四周都有很多各种高温高压管道等设备，所以有些非常重要的测温点有时无法实施安装；（四）、安装热电偶还需要在炉壁开孔，一旦密封防漏处理欠佳，还会造成漏气故障或隐患；（五）、还有些厂家采用传统的简单仪表人工检测冷却水温差的方法，计算高炉各层冷却壁水温差和热流强度，这种方法既原始又费工费力，受仪表本身、环境、天气、人为等因素影响，经常出现较大测量误差，使监测制度及监测结果得不到理想的保障，难以形成可靠的、连贯的、可察的历史记录数据、报表或责任文件。二：新技术情况LD-RXCW3高炉高效长寿专家监测监控保障系统技术说明一、技术原理人类科学研究发现：自然界

6、中,每种物体只要它的表面温度高于绝对零度（-273.15·C），都会自然地产生光线辐射，辐射中包含可见光谱和（人眼看不见的）红外光谱两部分；物体的温度不同,辐射的光谱成份也不相同,不同的物体（因其分子结构不同）辐射的光谱也各不相同，表面温度较高的物体（800·C以上）辐射的光谱多为强烈的可见光，当温度低至600·C时，辐射的可见光已所剩无几，这时物体辐射的光谱多为靠近可见光边缘的（短波）红外光，被称作近红外光；物体表面温度低至300·C以下时，近红外光谱辐射也将严重衰减，最后仅剩有趋向长波的(中红外、远红外)光谱辐射，只是更难于观测到它罢了；研究还证明，物体的温度越高，光线的辐射(

7、率)强度就越大，只要检测到了物体的光线辐射（率）强度，就可以计算出它的温度，所以如果检测到物体各部位所发出的热辐射强度不同，则表明被探测到的物质类别或其物理形状以及分布的温度也不相同；而更进一步，只要把很多个检测点的结果严格按照它原来的位置再次排列画图表示出来，就可以得到清晰的被测物体的可视图象和温度分布图谱．二：系统基本结构和功能上海隆缔电子设备公司研发的LD-RXCW3高炉高效长寿专家监测监控保障系统，采用特殊热成像器件，配备用特殊材料制作的红外光学物镜，可检测到