冶金机械设备高炉炉内状况检测的内容
发布日期：2013-4-20 信息来源：河北宏发机械有限公司
冶金机械设备炉内状况检测包括:料线检测、料面形状检测、炉喉温度检测、炉喉煤气流速检测、料面上炉料粒度检测、高炉炉顶煤气成分分析、炉身静压力检测、风口前端温度测量、风口回旋区状况监测。
(1)料线检测。现代高炉均装有2~5根探尺，装料时由卷扬机将其提起，检测时其被下放或随料面自然下降，探尺的位移信号经自整角机接收器，带动记录仪表指针进行记录；或经脉冲发生器，送DCS进行处理。此外，还设有另一套自整角机，用于观测下料速度。由于自整角机接收器有跟随误差，为此近年来采用S/D变换方式，即直接把自整角机转角（料线值)变换成数字量以指示料线值，经时间处理后还可输出下料速度值，这种仪表还设有最高、最低料线等报警功能。
(2)料面形状检测。为了测量整个料面形状，通常采用机械式、微波式、激光式和放射线式四种方法。料面仪在设计时充分考虑了辐射的防护问题，关闭时容器周围最大照射量率(指单位时间内的照射量)仅为1.4C/(kg)。因此不会对进行短暂作业的操作人员造成危害。
(3)炉喉温度检测。冶金机械设备一般在沿炉喉料面上半径方向的不同部位装设热电偶以测量径向各点温度，为了防止磨损而设计专门的装置，一般在高炉四个方向各装一根，其中一根稍长，可以测量中心温度，这种装置称为十字测温装置。十字测温装置四个方向一般共测17点(小高炉）或21点、25点（大中型高炉）。炉顶十字测温装置能使高炉工长了解炉内煤气流分布的状况，指导高炉操作；但在生产实践中也发现一些弊端，如:安装在炉喉的十字测温杆阻挡了下落的炉料，使料面上形成了十字形沟槽，会影响高炉布料圆周的均匀性；十字测温装置测量的是料面以上煤气流的温度，由于煤气流在上升过程中发生混合，与料面对应位置的温度有差别；十字测温装置不仅存在温度变化滞后问题，而且只能测量炉喉两条直径上的温度分布情况，不能检测其他位置的状况；此外，十字测温装置设备庞大，安装维护困难，设备费和维修费用较高。因此，近年来大多使用红外摄像的热成像仪来测量炉顶料面温度分布。
(4)炉喉煤气流速检测。炉喉煤气流速检测仪表主要有三种，即皮托管、热线式相关煤气流速仪、超声波煤气流速仪。
(5)料面上炉料粒度检测。料面上冶金机械设备炉料粒度检测采用粒度仪系统。粒度仪除了可检测料面上炉料粒度分布以外，还有以下几种用途:监测料面形状，检测高炉中心有无流态化现象发生，监视高炉中心部位红热焦炭的状况。
(6)高炉炉顶煤气成分分析。一般分析出煤气中C02、C0和H2的含量即可了解炉内反应情况。红外线分析仪可确定炉顶煤气中CO和C02的含量，还可利用连续采样的气体色谱分析仪周期测定煤气中C0、C02、H2、N2&含量，或者采用质谱法分析高炉煤气。炉喉煤气成分分布直接反映炉内不同直径处的反应，故常在大型高炉炉喉的料面下径向插入（或固定安装）采样探杆，采集、分析炉内气样。
(7)炉身静压力检测。在高炉不同高度渕量炉身静压力可以较早得知炉况变化，并能较准确地判断局部管道和悬料位置，以便及时采取措施。现代高炉一般在3~5个水平面上装设2~4个取压口，以测鐘炉身静压力。炉身静压力检测的主要困难在于取压口不可靠，因为该处不仅高温、多粉尘且易结焦堵塞。
(8)风口前端温度测量。冶金机械设备高炉炉缸热状态难以直接测量，故利用嵌人高炉风口前端上部沟槽里的镍铬-镍硅铠装热电偶来测量风口前端附近的热状态，根据该风口水箱壁前端温度，按统计回归公式可求出对应的风口区域温度。
(9)风口回旋区状况监测。在风口窥视孔前设置工业电视或亮度计，可在中控室远程控制使该设置沿轨道移动，并可选择任一风口进行检测，经数据处理，分析吹人燃料量和黑色区面积之间的关系，可以得出喷吹燃烧好坏的评价以及风口前焦粒直径分布和焦炭状态等信息。
(10)测量炉内状况的各种探测器。为了了解炉内状况，还要测量炉内轴向和径向各个水平的煤气成分、温度等参数，以便为改善高炉操作提供依据。在高炉的各个部位装设可移动的探测器，平时在炉外，约每班检测一次，或在需要时插人炉内进行检测。测量炉内状况的各种探测器有:炉喉径向探测器、炉身径向探测器、炉顶垂直探测器、炉腹探测器、风口探测器、三维探测器。
