一、前言

鋼鐵廠中煉鐵高爐部分可以說是全廠的核心部分,實現(xiàn)高爐自動化也就迫在眉睫,的就是高爐的眼晴一料位。由于高爐內(nèi)的粉塵大、過程溫度非常的高(一般都超過300℃),高爐上的物位測量一直是個難題長期以來,各大鋼鐵廠一直致力于尋找一種使用壽命長、性能可靠、維護(hù)量低、測量精確度高的經(jīng)濟(jì)性解決方案。下面就如何提高雷達(dá)料位計在高爐爐頂上的應(yīng)用進(jìn)行一些探討,從多方面提出了一些可行的方法和措施。

壽光巨能特鋼現(xiàn)有高爐3座,高爐使用的是無料鐘爐頂方式,在高爐的生產(chǎn)中,高爐料面、高爐布料倉料位等都是非常重要的數(shù)據(jù),它們對于保證高爐爐況的順行、提高生產(chǎn)效率和提高生產(chǎn)安全性起著非常重要的作用。由于高爐爐內(nèi)溫度非常高,因此,高爐物位測量一直是個難題。過去高爐的料位都采用了機(jī)械式的料位測量,安裝復(fù)雜,維護(hù)困難,測量的數(shù)據(jù)精度不夠準(zhǔn)確,隨著一些新技術(shù)的應(yīng)用,一些鋼鐵公司一直致力于尋找一種使用壽命長、性能可靠、維護(hù)量低、測量精確度高的經(jīng)濟(jì)性的解決方案,以此解決高爐測量的需要。經(jīng)過幾年的實踐,巨能特鋼的高爐生產(chǎn)逐步采用了多種雷達(dá)物位計進(jìn)行料位測量,并取得了較好的測量效果。本文以雷達(dá)物位計為例,介紹雷達(dá)料位計在巨能特鋼高爐的應(yīng)用。由于各個工廠在高爐的設(shè)計上有些細(xì)節(jié)略有差異,但基本工藝大多致的。下面就如何提高雷達(dá)料位計的穩(wěn)定性、可靠性進(jìn)行一些探討。

二、目前高爐料位計現(xiàn)狀

在高爐料罐中,需要安裝料位計對罐內(nèi)的原料進(jìn)行測量。由于非高爐內(nèi)部且有隔板等隔溫設(shè)施,所以罐內(nèi)溫度不是很高,幾乎常溫常壓。但在實際應(yīng)用中由于工藝和誤差的原因會從高爐內(nèi)部涌上一定的熱量,所以罐內(nèi)的瞬間溫度可能會達(dá)到200℃左右。而且由于原料本身含有一定水分,并且粉塵非常大,且高爐內(nèi)部的熱氣向上涌,就會攜帶大量粉塵涌向料位計,由于高爐這種復(fù)雜惡劣的環(huán)境,雷達(dá)的使用壽命也隨之減少,同時還需要定期的維護(hù)檢修。檢修雷達(dá)就需要停止生產(chǎn),也就影響了工廠生產(chǎn)效率。目前應(yīng)用的料位計大部分為加有防高溫設(shè)備的雷達(dá),這樣的設(shè)備不但操作復(fù)雜、維護(hù)困難,而且造價昂貴,而且并不能保證料位的連續(xù)性與穩(wěn)定性,經(jīng)常出現(xiàn)天線堵塞,或因為粉塵太大而信號丟失的現(xiàn)象,并且設(shè)備的使用壽命短,這樣就給工廠帶來了巨大的不便。

三、測量原理及可行的改進(jìn)方法和措施

VEGA雷達(dá)物位計是一款專門針對粉狀固體的測量特點而研發(fā)的非接觸式雷達(dá)物位計。如下圖

非接觸式雷達(dá)物位計工作的基本原理為發(fā)射一反射一接受。通過天線系列發(fā)射并接受能量很低的極短的微波脈沖,雷達(dá)以光速運(yùn)行, VEGAPULS雷達(dá)料位計通過的微處理技術(shù)準(zhǔn)確的分析出物位回波,精確測量雷達(dá)波的運(yùn)行時間并通過電子部件轉(zhuǎn)換成物位信號,可以保持在極短時間內(nèi)穩(wěn)定和精確測量出物料位置,通過輸入容器尺寸,可以將上空距離值轉(zhuǎn)換成與物位成正比的信號,物位儀表可以空倉調(diào)試。由于雷達(dá)料位計采用了上述的回?fù)芴幚砗蛿?shù)據(jù)處理技術(shù),加上雷達(dá)波本身頻率高,穿透性能好的特點,同時微波的運(yùn)行幾乎不受環(huán)境溫度和壓力的影響,所以雷達(dá)料位計具有比接觸式料位計和同類非接觸料位計更加優(yōu)良的性能。同時操作簡單、調(diào)試方便、準(zhǔn)確安全、節(jié)省能源。但雷達(dá)料位計經(jīng)常因為爐料粉末物的覆蓋導(dǎo)致測量不準(zhǔn)影響爐頂布料精度,經(jīng)多次論證,決定對高爐爐頂雷達(dá)料位重新安置和保護(hù)處理。高爐建設(shè)初期,雷達(dá)料位直接伸入料罐上側(cè)進(jìn)行料位測量,爐料由爐頂進(jìn)入料罐時,爐料中的粉末極易覆蓋雷達(dá)發(fā)射器端,同時,雷達(dá)內(nèi)部氮?dú)獯祾叽嬖谥l(fā)散性和局限性,影響了雷達(dá)測量料位的準(zhǔn)確性,zui終造成料鑵內(nèi)積料現(xiàn)象,直接影響高爐上料的速度,使高爐上料工無法準(zhǔn)確判斷料罐下料情況,直接影響高爐上料的速度,造成礦物料有剩余節(jié)流閥關(guān)不嚴(yán),下密閥密封損壞,高爐被迿休風(fēng)的嚴(yán)重后果。為此,將雷達(dá)料位計進(jìn)行半密封式處理后再裝入料罐,可避免以上情況的發(fā)生。

具體措施:首先,將雷達(dá)發(fā)射器端裝入一末端開放的圓錐形體內(nèi),同時將雷達(dá)頂端與圓錐形體頂端通過法蘭牢牢緊固;其次在加長圓錐形體上安裝多個壓縮氮?dú)饪淄ǖ?注入氮?dú)庖越档屠走_(dá)料位計的喇叭天線口的過程溫度同時對雷達(dá)進(jìn)行外圍吹掃,形成保護(hù)氣流,避免粉末物覆蓋雷達(dá)端;zui后,將圓錐形體連同雷達(dá)一同裝入料罐上側(cè)。

安裝注意事項:1.避開進(jìn)料口,以免產(chǎn)生虛假反射;2.料位計不要安裝在拱形罐的中心處以造成虛假回?fù)茉鰪?qiáng),也不能距離罐壁很近安裝,安裝位置在容器半徑的1/2處;3.通入氮?dú)鈮毫σ笥诹瞎迚毫?正常取0.4Mpa,具體值以實際為準(zhǔn)。

取得效果:通過以上改進(jìn),大大延長了檢修人員對雷達(dá)清掃的周期,同時保證了雷達(dá)料位測量的穩(wěn)定工作,進(jìn)一步增進(jìn)了料位測量的準(zhǔn)確性,為高爐正常的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

雷達(dá)物位計在高爐上的應(yīng)用的可以充分固體型雷達(dá)的特點,性價比是非常高的,而且通過多年的研究和試驗,改進(jìn)后的雷達(dá)料位測量系統(tǒng),在這一領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)處于的地位,為高爐的物位測量應(yīng)用提供了一個可以接受的較為理想、經(jīng)濟(jì)的解決方案。