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冶金高炉料罐雷达物位计接管口的灰污自动反吹装置技术改造

编辑: 来源: 发布时间:2021-02-26 09:38:57

 摘要: 先容了一种冶金高炉料罐雷达物位计接管口的灰污自动反吹装置。在该技术方案中,通过安装自动反吹装置,可及时清除物位计接管口处的沉积灰污,进而实现了不需高炉休风停机,便可解决在线恢复料罐物位检测的技术难题。

0 引言

冶金高炉冶炼过程中,上料系统的持续稳定运行是满足高炉顺行的关键因素之一。在高炉料罐料位检测时,一般采用雷达物位计进行物位检测。通常状况下,该类设备设计了雷达探头反吹清污构造,在物位检测时,可不受工艺过程中温度、压力、蒸汽、粉尘的影响,故可实现非接触、免维护测量。但是,实际生产中曾出现因雷达物位计接管口下端积灰而无法正常测量的问题。通过实施技术改造,在料位计接管口处安装接自气包的高压氮气管、雷达阀并与控制装置组成自动反吹系统,可有效防范上述问题的发生,进而为料罐

料位准确测量及生产顺行提供技术保障。 

1 工作原理

        高炉料罐料位检测的主体设备为雷达物位计。通常情况下,雷达物位计利用雷达波的物理性能来进行物位测量,通过位于预存室顶部的探头天线发射连续调频的高频雷达雷达波,对所测物料表面进行连续检测[1]。当雷达波信号经物料表面反射后,回波被天线接收,仪表分析该反射波与发射波之间的频率差异,计算出间隔时间,从而获知空间高度,进而反映出物位高度[2]。 

2 原有雷达物位计发射波防阻挡技术的不足

        原有的冶金高炉料罐雷达物位计发射波防遮挡技术,如在物位计上设计了连接气源的探头反吹装置,或维修工利用每次检修时机拆卸设备对物位计接管进行人工清污等方法,能解决防止料位计探头及接管口积灰的技术问题。但尚有以下不足: 在高炉料罐物位计运行一段时间后,因罐内灰尘、水汽等介质凝结沉积在接管口处而不能自行清除,造成物位检测失常。此时,高炉操作人员无法连续监控料罐内的料面变化情况,在出现罐内储料或进出料异常等情况未及时发现、处理而引发事故。原有的雷达物位计发射波防遮挡技术,不能解决生产时高炉料罐雷达物位计接管口处积灰自动清除,使料位连续正常检测,进而为生产顺行提供安全保障的技术问题。 

现场设备改造安装图

3 技术改造

        针对原有的冶金高炉料罐物位计发射波防遮挡技术的不足,通过实施技术改造,在雷达物位计接管下部适当位置焊装接自氮气包的高压氮气反吹管,该氮气管上安装雷达阀,并与控制装置组成自动反吹系统,可有效防范因物位计接管口积灰而无法正常测量问题的发生。结合图 1 所示,具体措施作如下说明: 

        1) 在雷达物位计接管下端侧面开一竖孔,尺寸以与开斜切口的反吹管的切口尺寸相配套为宜。

        2) 将反吹管的斜切口端与雷达物位计接管下端所开的竖孔对接,且满足反吹管中心线与物位计接管中心线夹角≤10°; 将该反吹管斜切口与接管所开竖孔沿孔对焊。 

        3) 在反吹管上选取一合适位置,将常闭雷达阀安装在所选位置( 注意: 雷达阀方向不要装反,选型参数要与工况介质压力、压差、电源等相匹配) 。 

        4) 将反吹管的另一端与一高压容器氮气包对焊,氮气包作用是高压( 0. 4 MPa≤N2压力≤0. 6 MPa)

蓄能。需注意,在设计高压容器时,在容积一定的情况下,通过采用较大的高径比来满足要求[3]。在雷达阀前后的反吹管上各一合适位置,安装前球阀及后球阀,在检修时或手动启闭高压氮气时使用,此两球阀平时为常开状态。

         5) 将雷达料位计检测信号接入 PLC 系统,料位值在计算机监控画面显示。PLC 控制器的数字量模块输出分别接继电器、雷达阀,由雷达阀得失电来控制高压反吹气的通断。在程序中进行反吹控制设置,当高炉料罐下料闸打开出料计数 N 次,取此时下料闸关闭,料罐再次进料前罐内余压放散时,PLC 控制输出启动,雷达阀得电动作一次。此时雷达阀打开,高压蓄能氮气包内的氮气瞬间向位于料罐内的物位计接管口处快速喷射,接管口处沉积的灰污瞬间得以冲刷干净。

4 设备日常维护

         1) 每天检查雷达物位计示值曲线,发现示值异常可适当增加反吹频率。 

         2) 结合检修时间,检查继电器、雷达阀动作情况,发现设备劣化需及时更换。 

         3) 检查物位计配电及信号传输系统,消除信号干扰等因素。 

         4) 据现场实际工况,氮气反吹节点、次数可自行调整,确保系统运行效果。 

5 结束语

         通过实施技术改造,在冶金高炉料罐物位计接管上设计安装灰污自动反吹装置,能有效解决生产时雷达物位计接管口处积灰的自动清除,使料位连续正常检测,进而为生产顺行提供了安全保障。

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