張二利

（河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠， 河北 宣化 075100）

河鋼集團宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）煉鐵廠1 號高爐（2 500 m3）于2008 年3 月15 日點火生產(chǎn)，在線運行11 a，高爐已處于爐役后期，原設計爐缸測溫使用的預埋式熱電偶部分損壞并且無法修復，近兩年鐵口附近區(qū)域爐缸碳磚溫度階段性大幅度升高，爐缸侵蝕加劇，在沒有爐缸測溫情況下，作業(yè)區(qū)只能通過人工定時測量爐皮溫度掌握其變化情況。同時，高爐7 段31 號冷卻壁采用鉆孔方法安裝柱形銅冷卻柱的區(qū)域，由于其灌漿造襯使用周期短，時常出現(xiàn)溫度超標現(xiàn)象，也必須定期測定爐皮溫度，以掌握其溫度變化趨勢。由于爐體區(qū)域現(xiàn)場復雜且煤氣含量較高，存在安全隱患，也不能實時掌握其溫度變化情況，不利于生產(chǎn)操作的正常進行。

為彌補這一缺陷，1 號高爐通過安裝爐皮測溫預警系統(tǒng)，將爐皮溫度信號實時傳輸?shù)礁郀t主控室電腦主機，給操作人員實時掌握爐體工作狀況增添了重要參考依據(jù)，為高爐長壽高效安全生產(chǎn)提供了保障。

1 爐皮測溫系統(tǒng)簡介

該系統(tǒng)采用無線爐皮測溫預警，是專門針對煉鐵高爐、熱風爐等爐皮進行溫度實時監(jiān)測的系統(tǒng)，它針對現(xiàn)場實際情況，采用無線傳感器方式進行數(shù)據(jù)采集和傳輸，具有測溫點隨意移動、無連接線、數(shù)據(jù)傳輸可靠等特點。通過對爐皮進行溫度監(jiān)控和趨勢變化分析進行安全監(jiān)測和預警，最大程度了保證高爐安全生產(chǎn)的運行。

無線爐皮溫度預警系統(tǒng)屬成熟系統(tǒng)，已經(jīng)在國內(nèi)外眾多高爐得到應用，無線信號傳輸采用了先進的無線通訊技術(shù)，實時在線監(jiān)測爐皮的溫度變化，并形成曲線圖、切面圖、柱狀圖等，當超出設定值時發(fā)出聲光報警，便于及時的采取防護措施，有利于安全生產(chǎn)，降低工人勞動強度，提高生產(chǎn)效率。

2 實際應用過程

經(jīng)過前期詳細測量、統(tǒng)計、分析，由高爐作業(yè)一區(qū)技術(shù)人員會同廠家安裝調(diào)試工作人員現(xiàn)場勘測，最終確認爐缸部位測溫點20 個，7 段31 號冷卻卻壁處測溫點21 個，采用無線溫度傳感器，如圖1，安裝在爐皮外側(cè)，如圖2，然后通過無線溫度采集儀，如圖3，再經(jīng)通訊線路傳輸至主控室電腦主機，如圖4 所示。通過實時檢測爐皮溫度變化趨勢，間接反映內(nèi)部磚襯的溫度變化，有效監(jiān)測高爐爐缸工作狀態(tài)；也可幫助生產(chǎn)操作人員及時發(fā)現(xiàn)爐皮熱點和裂縫、爐皮發(fā)紅現(xiàn)象，并給出報警，保障高爐安全運行。

圖1 T218W-HJ 無線溫度傳感器

圖2 傳感器現(xiàn)場安裝圖

圖3 無線溫度采集儀

圖4 預警系統(tǒng)主機顯示

1 號高爐爐皮測溫預警系統(tǒng)成功投用，給操作人員實時掌握爐體工作狀況增添了重要參考依據(jù)，為高爐長壽高效安全生產(chǎn)提供了保障。

3 應用效果

爐身7 段爐31 號冷卻壁處為微型銅冷卻器安裝處，此處主要靠定期灌漿造襯維持工作，局部氣流極易引發(fā)該處爐皮燒紅事故。爐皮在線測溫系統(tǒng)設置報警值為50 ℃，該系統(tǒng)自應用以來，監(jiān)測到數(shù)次局部溫度超標，爐內(nèi)提前減風控制，避免了爐皮燒紅及其他嚴重事故的發(fā)生。圖5 為2019 年12 月6 日2：43 溫度點最高上至101 ℃，報警后爐內(nèi)減風300 m3/min，30 min 后該點溫度逐步恢復正常，圖6為爐內(nèi)減風操作趨勢。

圖5 七段爐皮溫度升高趨勢

圖6 爐內(nèi)減風操作趨勢

4 使用評價

目前1 號高爐處于爐役后期，高爐本體及熱風爐均出現(xiàn)不同程度局部溫度超標現(xiàn)象，及時掌握關(guān)鍵點處溫度變化趨勢，采取相應措施是保證安全生產(chǎn)重點。采用爐皮溫度監(jiān)測能及時捕捉高爐爐皮的溫度變化，爐皮測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)的無線傳輸功能避免了施工及鋪設電纜等不適合爐役后期的麻煩，極大地方便了現(xiàn)場的快速安裝，檢測裝置即插即用，且能夠及時捕捉溫度變化，可以完全滿足現(xiàn)場要求。另因磁吸式以及無線傳輸?shù)奶匦?，在現(xiàn)場使用中充分發(fā)揮了其可移動式的特性，即哪里需要就放哪里，對及時監(jiān)控高爐重點易升溫區(qū)域提供了便利，同時再輔之以軟件智能化的操作，真正實現(xiàn)了最小投資最大收益的目標，是非常適合爐役后期監(jiān)測爐皮溫度實用且經(jīng)濟的方式[1]。

5 結(jié)語

無線傳感器方式進行數(shù)據(jù)采集和傳輸，具有測溫點隨意移動、無連接線、數(shù)據(jù)傳輸可靠等特點,不僅能彌補電偶布置的不足或后期電偶損壞無法恢復的缺陷，而且由于此類儀表的經(jīng)濟性好，安裝維護便利，還可廣泛應用于鐵口、風口、直吹管；熱風爐球頂、熱風出口、熱風圍管等高溫區(qū)域，通過對爐皮進行溫度監(jiān)控和趨勢變化分析進行安全監(jiān)測和預警，為高爐爐役后期提供了準確實用的監(jiān)測手段，最大程度了保證高爐安全生產(chǎn)的運行。