铁水罐是盛高温液态铁水的容器,通过机车运输到炼钢厂,再通过行车将铁水罐倒入炼钢炉(或者中间铁水包)内,铁水罐主要由耐材和钢壳组成,铁水罐使用过程中耐材不断被侵蚀,当侵蚀到一定部位时,就必须重新砌筑耐材。耐材侵蚀过多可能会烧穿耐材,造成安全事故和经济损失,如果耐材侵蚀不严重就进行修砌,会造成经济浪 费。
目前,耐材的侵蚀情况主要依靠人工判断,可能会造成铁水罐侵蚀状态的误判,国内因为铁水罐烧穿漏铁造成损失和安全事故的多次 发生。铁水罐侵蚀检测系统,可以在线测量铁水罐的耐材侵蚀情况。铁水罐在受铁盛满铁水结束后,在罐车运输到炼钢厂的路线上安装一套侵蚀成像检测设备,建立铁水罐耐材的侵蚀模型及多级预警系统,自动识别罐号并记录和跟踪铁水罐的温度。检测过程中无需停车,无需 清空铁水,24 小时全监控,全自动评估铁水罐耐材侵蚀状态。
主要功能
1) 铁水罐内部耐材侵蚀状况评估
根据铁水罐的钢壳、耐材的导热性能以及传感器检测的铁水罐表面的温度分布,采用数学模型的方法计算铁水罐内部耐材的残余厚度, 并采用高分辨率的成像系统,每个成像设备可以检测到不少于 2 万个位置的耐材侵蚀厚度。用户可以采用鼠标,随时了解铁水罐的耐材厚 度情况。
2) 铁水罐侵蚀自动报警
在红外测温和耐材侵蚀模型基础上的罐体耐材残厚评估结论,使用者可以根据自身铁水罐耐材使用标准以及一定的安全系数情况下,设置耐材侵蚀的多级报警管理值。一旦耐材厚度低于耐材的报警管理值,用户需要采取一定的措施进行,整个报警分为黄色、橙色和红色 报警,达到红色报警需要立即停止使用,防止罐体烧穿。
整个报警为自动报警,只需现场工作人员根据要求,设定好报警 温度即可,无需操作人员干预以及长时间注视。
3) 铁水罐罐号自动识别系统
由于安阳钢铁公司有近 60 个 170 吨及近 30 个 80 吨的铁水罐,为了进行系统的管理,整个系统具有自动识别铁水罐罐号的功能,并且对每一个罐号进行单独且连续的管理。每次进行成像时均会记录罐号、经过时间以及历史经过时间等信息,以便用户方便管理。
4) 铁水罐体表面的温度场分析
对经过的铁水罐罐体表面进行数字化的温度分析,我们采用高精 度的高温标定技术和设备,可以实现温度误差不大于 5℃的水平,在整个测量过程中,将显示铁水罐上最高点的位置和温度、固定点的温 度和位置,任一范围的温度信息以及最高点温度的趋势。提供铁水罐数字化图片的分析功能,用户可以单独调取任一铁水罐的温度图片,对铁水罐表面的温度进行详细的分析,包括任一点位置的温度值、不同温度下的范围、残厚分布等,以便用户能单独对某 一铁水罐进行详细的分析和评估。
5) 数据管理
对经过视场的铁水罐进行拍照、存储和分析功能,以便操作者能 够随时调取该铁水罐的信息。
同时对所有的铁水罐的罐号信息、罐体最高温度、最高温度时间、 数字温度图片进行存储、分析、下载等供用户进行分析。
系统主要特点
1 高精度温度传感器
高精度温度传感器是提供温度测量精度的基础,本系统提供温度 分辨率<0.06℃的传感器;
2 特制的红外光学系统
根 据 现 场 安 装 的 位 置 和 测 温 范 围 , 设 计 满 足 视 场 角 度 以 及 0-800℃要求的红外光学系统,完全定制化设计;
3 高温标定系统
我们具有多台常温至 3000℃的高温标定设备,标定温度的精度可以达到 0.04℃,为温度测量精度提供了保障;
4 传感器与传热学原理相结合
根据传感器得到的温度、铁水罐的结构、使用的耐材的理化性能、铁水与耐材的传热系数等,由传热学原理来推算出铁水罐内耐材的残 余厚度,将传感器和工艺完美结合;
5 预、报警系统
结合生产实践的预警系统对铁水罐耐材进行多级的预、报警,定量化的给出铁水罐耐材的残厚,在确保安全的前提下最大化的使用铁 水罐;
6 自动的铁水罐罐号识别功能
实现了铁水罐的统一管理,对铁水罐一代寿命进行连续跟踪管理;
7 数据的分析功能
对铁水罐的照片、测温数据进行永久保留,随时查阅分析和下载;
8 多级安全防护
现场电气设备的防雨、防尘、防爆和防雷确保设备的安全运行;
9 高速传输系统
采用光纤传输和千兆光电转换设备,实现远距离的数据高速传输, 也可接入企业内部网络,以便长距离的监控传输。