《高炉炉底应力监控模型的研究与应用》

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高炉炉底检测监控技术的实际应用,一直是国内外高炉炼铁行业的空白;如何发现科学的基本原理做立足点,如何找到可采集高炉整体变化产生的参数做切入点,如何应用现代成熟机、电、仪、控综合技术有机集成做突破点;一直是全球同行在“无人区”探索的目标。高炉炼铁技术自18世纪以来,一直是炼铁生产的主要生产方法,由于高炉炼铁技术经济技术指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,这种方法生产铁水占总量的95%以上。中国已经拥有高炉千余座,4000m<'3>以上高炉22座,该有突破的基础。高炉横断面为圆形的炼铁高炉。炉壳通常用热轧BB503厚20-100mm的钢板制成,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。为了保护炉壳稳定,在炉壳与耐火材料内衬之间安装有冷却壁,通水冷却保炉壳的强度刚度稳定。高炉生产过程中,炉内的压力、温度、气流、铁水液面及物理、化学反应产生的各种变化,全部作用到刚性钢质的炉壳上产生一定范围应力波动,自上而下的全部作用于炉底。马钢第三炼铁厂,针对2座4000m<'3>高炉投产近十年来的各种变化,通过系统分析研究发现了高炉刚性炉壳整体,承受炉高炉内各种变化产生的应力,自上而下集中作用于炉基、炉底基本原理-方向得以明确;发明了压板式应力检测装置,选用普通称重传感器,精确检测到炉内各种变化,及变化集中作用于炉底所产生的应力波动-关键得以突破;创建了炉底应力实时数据采集,对应高炉内部的压力、温度等各种工艺参数有机集成的大数据平台-目标得以实现;同时创造性的完成了无损、接触式,双重稳定炉底的保护系统为基本保证;成功创建了高炉炉底应力监控模型指导高炉操作。2015年11月先后完成了,马钢2座4000m<'3>高炉炉底应力监控模型建立,连续发现了高炉生产变化数据量化的盲板力、热应力、有害元素分子力、边缘气流力等,指导高炉及时调整操作对策,为连续顺行1000天的最后冲刺,提供了全新技术支撑。高炉炉底上翘近年来,国内1000、2000、3000、4000, 5000m<'3>高炉,都不同程度出现的上翘,部分高炉还同时伴随煤气泄漏,直接威胁高炉安全生产,迫使高炉频繁检修。马钢率先完成稳定措施、原因分析、对策研究,创建了一条新的检测监控技术,指导高炉操作探索安全、低耗、高产、顺行、长寿的途径。

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