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本文针对迁钢二号高炉在投产后炉缸砖衬温度和冷却水温差异常升高的问题,对现有炉缸检测条件进行了分析,明确了开发炉缸热流和侵蚀在线监测系统的必要性,开发了炉缸冷却水温数字采集通讯硬件系统和炉缸炉底侵蚀结厚在线监测预警软件系统,并通过该系统的使用有效指导了炉缸维护及操作,取得的具体工作成果如下:
(1)分析了单独采集炉缸冷却壁水温或炉体热电偶温度来对炉缸工作状态进行监测存在的问题,指出同时采集冷却水和炉体热电偶温度作为侵蚀数学模型的计算依据更有利于准确监测炉缸炉底温度场、热状态及渣铁壳变化,并能够对炉缸工作状态异常的原因做出实时诊断。
(2)成功开发了迁钢二号高炉炉缸热流和侵蚀在线监测系统。冷却水温数字采集通讯系统克服了已有测量系统热电阻补偿线固有电阻引起误差和线路上传输模拟温度信号容易受干扰的问题,采用数字式温度传感器提高了测温精度(0.03125℃),而且大规模减少了中间易受干扰的模块,所有线路采用数字信号通信,并采用串行总线,进一步提高了数据传输的稳定性。炉缸炉底侵蚀结厚在线监测系统以实时的炉缸冷却壁热流强度和炉体电偶温度为计算依据,采用三维非稳态柱坐标温度场数学模型,并引入“诊断知识库”自动判断处理异常情况,实现了对炉缸炉底全面准确的在线监测和提示诊断。
(3)分析了该高炉炉缸热流强度异常升高的原因,指出“传热法”炉缸受铁水流动状态影响较大,大型高炉“传热法”炉缸在操作过程中要注意活跃炉缸中心和减弱铁水环流。
(4)现代大型高炉采用新型材质和结构的炉缸,且原料条件、生产操作指标和过去也大不相同,需要实时监测炉缸冷却壁热负荷和侵蚀剩余厚度,针对具体高炉具体操作建立新的炉缸热流及侵蚀预警标准。