爐皮測溫預警系統在宣鋼1 號高爐上的應用

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，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，作業區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域，由于其灌漿造襯使用周期短，時常出現溫度超標現象，也必須定期測定爐皮溫度，以掌握其溫度變化趨勢。由于爐體區域現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，將爐皮溫度信號實時傳輸到高爐主控室電腦主機，給操作人員實時掌握爐體工作狀況增添了重要參考依據，為高爐長壽高效安全生產提供了保障。

1 爐皮測溫系統簡介

該系統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測的系統，它針對現場實際情況，采用無線傳感器方式進行數據采集和傳輸，具有測溫點隨意移動、無連接線、數據傳輸可靠等特點。通過對爐皮進行溫度監控和趨勢變化分析進行安全監測和預警，最大程度了保證高爐安全生產的運行。

無線爐皮溫度預警系統屬成熟系統，已經在國內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，實時在線監測爐皮的溫度變化，并形成曲線圖、切面圖、柱狀圖等，當超出設定值時發出聲光報警，便于及時的采取防護措施，有利于安全生產，降低工人勞動強度，提高生產效率。

2 實際應用過程

經過前期詳細測量、統計、分析，由高爐作業一區技術人員會同廠家安裝調試工作人員現場勘測，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，如圖2，然后通過無線溫度采集儀，如圖3，再經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，間接反映內部磚襯的溫度變化，有效監測高爐爐缸工作狀態；也可幫助生產操作人員及時發現爐皮熱點和裂縫、爐皮發紅現象，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 傳感器現場安裝圖

圖3 無線溫度采集儀

圖4 預警系統主機顯示

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

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，局部氣流極易引發該處爐皮燒紅事故。爐皮在線測溫系統設置報警值為50 ℃，該系統自應用以來，監測到數次局部溫度超標，爐內提前減風控制，避免了爐皮燒紅及其他嚴重事故的發生。圖5 為2019 年12 月6 日2：43 溫度點最高上至101 ℃，報警后爐內減風300 m3/min，30 min 后該點溫度逐步恢復正常，圖6為爐內減風操作趨勢。

圖5 七段爐皮溫度升高趨勢

圖6 爐內減風操作趨勢

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不同程度局部溫度超標現象，及時掌握關鍵點處溫度變化趨勢，采取相應措施是保證安全生產重點。采用爐皮溫度監測能及時捕捉高爐爐皮的溫度變化，爐皮測溫在線監測系統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，可以完全滿足現場要求。另因磁吸式以及無線傳輸的特性，在現場使用中充分發揮了其可移動式的特性，即哪里需要就放哪里，對及時監控高爐重點易升溫區域提供了便利，同時再輔之以軟件智能化的操作，真正實現了最小投資最大收益的目標，是非常適合爐役后期監測爐皮溫度實用且經濟的方式[1]。

5 結語

無線傳感器方式進行數據采集和傳輸，具有測溫點隨意移動、無連接線、數據傳輸可靠等特點,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、熱風圍管等高溫區域，通過對爐皮進行溫度監控和趨勢變化分析進行安全監測和預警，為高爐爐役后期提供了準確實用的監測手段，最大程度了保證高爐安全生產的運行。