炉皮测温预警系统在宣钢1 号高炉上的应用

张二利

（河钢集团宣钢公司炼铁厂， 河北 宣化 075100）

河钢集团宣钢公司（全文简称宣钢）炼铁厂1 号高炉（2 500 m3）于2008 年3 月15 日点火生产，在线运行11 a，高炉已处于炉役后期，原设计炉缸测温使用的预埋式热电偶部分损坏并且无法修复，近两年铁口附近区域炉缸碳砖温度阶段性大幅度升高，炉缸侵蚀加剧，在没有炉缸测温情况下，作业区只能通过人工定时测量炉皮温度掌握其变化情况。同时，高炉7 段31 号冷却壁采用钻孔方法安装柱形铜冷却柱的区域，由于其灌浆造衬使用周期短，时常出现温度超标现象，也必须定期测定炉皮温度，以掌握其温度变化趋势。由于炉体区域现场复杂且煤气含量较高，存在安全隐患，也不能实时掌握其温度变化情况，不利于生产操作的正常进行。

为弥补这一缺陷，1 号高炉通过安装炉皮测温预警系统，将炉皮温度信号实时传输到高炉主控室电脑主机，给操作人员实时掌握炉体工作状况增添了重要参考依据，为高炉长寿高效安全生产提供了保障。

1 炉皮测温系统简介

该系统采用无线炉皮测温预警，是专门针对炼铁高炉、热风炉等炉皮进行温度实时监测的系统，它针对现场实际情况，采用无线传感器方式进行数据采集和传输，具有测温点随意移动、无连接线、数据传输可靠等特点。通过对炉皮进行温度监控和趋势变化分析进行安全监测和预警，最大程度了保证高炉安全生产的运行。

无线炉皮温度预警系统属成熟系统，已经在国内外众多高炉得到应用，无线信号传输采用了先进的无线通讯技术，实时在线监测炉皮的温度变化，并形成曲线图、切面图、柱状图等，当超出设定值时发出声光报警，便于及时的采取防护措施，有利于安全生产，降低工人劳动强度，提高生产效率。

2 实际应用过程

经过前期详细测量、统计、分析，由高炉作业一区技术人员会同厂家安装调试工作人员现场勘测，最终确认炉缸部位测温点20 个，7 段31 号冷却却壁处测温点21 个，采用无线温度传感器，如图1，安装在炉皮外侧，如图2，然后通过无线温度采集仪，如图3，再经通讯线路传输至主控室电脑主机，如图4 所示。通过实时检测炉皮温度变化趋势，间接反映内部砖衬的温度变化，有效监测高炉炉缸工作状态；也可帮助生产操作人员及时发现炉皮热点和裂缝、炉皮发红现象，并给出报警，保障高炉安全运行。

图1 T218W-HJ 无线温度传感器

图2 传感器现场安装图

图3 无线温度采集仪

图4 预警系统主机显示

1 号高炉炉皮测温预警系统成功投用，给操作人员实时掌握炉体工作状况增添了重要参考依据，为高炉长寿高效安全生产提供了保障。

3 应用效果

炉身7 段炉31 号冷却壁处为微型铜冷却器安装处，此处主要靠定期灌浆造衬维持工作，局部气流极易引发该处炉皮烧红事故。炉皮在线测温系统设置报警值为50 ℃，该系统自应用以来，监测到数次局部温度超标，炉内提前减风控制，避免了炉皮烧红及其他严重事故的发生。图5 为2019 年12 月6 日2：43 温度点最高上至101 ℃，报警后炉内减风300 m3/min，30 min 后该点温度逐步恢复正常，图6为炉内减风操作趋势。

图5 七段炉皮温度升高趋势

图6 炉内减风操作趋势

4 使用评价

目前1 号高炉处于炉役后期，高炉本体及热风炉均出现不同程度局部温度超标现象，及时掌握关键点处温度变化趋势，采取相应措施是保证安全生产重点。采用炉皮温度监测能及时捕捉高炉炉皮的温度变化，炉皮测温在线监测系统的无线传输功能避免了施工及铺设电缆等不适合炉役后期的麻烦，极大地方便了现场的快速安装，检测装置即插即用，且能够及时捕捉温度变化，可以完全满足现场要求。另因磁吸式以及无线传输的特性，在现场使用中充分发挥了其可移动式的特性，即哪里需要就放哪里，对及时监控高炉重点易升温区域提供了便利，同时再辅之以软件智能化的操作，真正实现了最小投资最大收益的目标，是非常适合炉役后期监测炉皮温度实用且经济的方式[1]。

5 结语

无线传感器方式进行数据采集和传输，具有测温点随意移动、无连接线、数据传输可靠等特点,不仅能弥补电偶布置的不足或后期电偶损坏无法恢复的缺陷，而且由于此类仪表的经济性好，安装维护便利，还可广泛应用于铁口、风口、直吹管；热风炉球顶、热风出口、热风围管等高温区域，通过对炉皮进行温度监控和趋势变化分析进行安全监测和预警，为高炉炉役后期提供了准确实用的监测手段，最大程度了保证高炉安全生产的运行。