高炉冷却水监测及控制系统
高炉冷却器漏水的检测与处理方案
高炉冷却器漏水的检测与处理方案一、征兆与检测：1、冷却器水温差超过规定范围，冷却壁回水管伴有发晌喘气和气泡。
2、局部冷却器设备水温差突然升高，排水管水量明显减少或断水。
3、漏水冷却器附近风口挂渣，且风口、渣口套确认未烧漏。
4、冷却器水管根部，风口大套外部，炉体灌浆孔焊口等处有渗水现象，放渣困难，渣口带铁，易结壳，铁口潮。
5、排水管中有煤气逸出。
6、炉温急剧下降，炉渣变黑，铁水物理下降，出现出格铁。
二、预防措施：1、测量水温差时，必须真实、准确，严格执行制定的测量水温差制度。
每小时至少测水温水压一次，每次铁间必须查测铁口冷却壁水温差。
2、发现局部水温差有突然上升，但未超出规定范围时，必须立即查找原因，分析判断，并做山相应处理。
3、对进水温度和压力加强控制，冬季、夏季的温度范围和压力要求要控制合理。
4、对冷却器出水状况认真观察，水温达标，但出水量小时要及时检查，并用酸洗、倒顶等方法处理。
5、定期检查冷却壁结垢情况，所有冷却壁每半年至少酸洗一次，并做好酸洗记录。
6、及时开启冷却器所在位置的外部喷淋水，强化冷却。
7、制定并落实好合理的炉外测量制度，定期炉皮表面温度进行实地测量，分段、采点测量数据，做好记录并绘制坐标图。
8、炉役后期根据实际情况可将炉缸及其它部位的双联结构冷却壁改为单联结构，进行强化冷却。
9、炉内操作要保证炉况顺行，稳定热制度，造渣制度，炉内煤气流要分布合理，制造合理的操作炉型，为延长冷却设备使用寿命创造条件。
10、供水系统设备要保证正常运转，水量、水压要保证生产及工艺要求。
11、各部位水温差的要求：三、处理方案：1、供水突然中断，应按紧急休风程序处理。
2、风口、渣口套、冷却壁突然烧坏，漏水严重时，应立即关闭进水，在外部喷水冷却，待休风后更换。
3、如断水时间较长或风口、渣口套内水己干，要及时拆下并关闭水截门。
二次通水时要分区、分段缓缓通水，以防产生蒸汽爆炸，待出水正常后，方可恢复正常水压。
高炉冷却系统水温差与热负荷监测的应用
昆钢 科技
２ ０ １ ３ 年第 ｌ 期
情况 ，从 而 掌控 高炉 安全 生产 、增 产创 效 。 因此高 炉 冷却 系统水 温差 与热 负荷实 时在 线监 测 系统 通过 事半 功倍 的工作 ，为高 炉安全 生 产 、增产 创效 、延 长 寿命 积 累理论 依据 ，提 供重 要保 障。该 技术 在 国 内大 中型 钢铁 公 司—— 宝钢 、鞍 钢 、武钢 等 已有 实
ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ （ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ， ｓ ｏ ｔ ｆ ｗ ａ ｒ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ｗ ｅ ｒ ｅ
对 高 炉冷却 系统 水温差 与 热负荷 实 时在线 检测 能够 较好 地解 决 由于人 工测 量水 温差 不连续 、不 准 确并 由此 导致 丢失 很 多有价 值数 据 的弊端 ，实 时跟
踪水 温差 与热 流强 度变 化可 以连续 跟踪 高炉 运行 的
现高产高效 。由此可见 ，准确稳定地测量水温差是
ｉ ｎｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｔ ｙ ｔ ｏ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｄ．
济钢4高炉铸钢冷却壁冷却系统控制
济钢4高炉铸钢冷却壁冷却系统控制冷却系统在铸钢冷却壁的生产过程中起着至关重要的作用。
济钢4号高炉作为一个关键装备，其铸钢冷却壁冷却系统的控制非常重要。
本文将探讨济钢4高炉铸钢冷却壁冷却系统控制的方法和技术。
一、冷却系统的基本原理铸钢冷却壁冷却系统的基本原理是通过冷却水循环来控制冷却效果。
冷却水在冷却壁内部流过，将壁体温度控制在合适的范围内，以确保高炉的正常运行。
冷却水通过管道和喷嘴等设备进入冷却壁，然后通过管路排出。
二、冷却系统的控制参数1. 冷却水流量：冷却水流量直接影响冷却效果。
太小的流量无法满足冷却壁的需要，而过大的流量则会造成能源的浪费。
因此，控制冷却水流量是保持冷却系统稳定运行的重要参数。
2. 冷却水温度：冷却水温度对冷却效果有着直接的影响。
过低的温度会导致冷却效果下降，而过高的温度则会造成冷却壁温度过高，进而影响高炉的正常运行。
因此，准确控制冷却水温度是确保冷却系统正常工作的关键。
3. 冷却壁温度：冷却壁温度是反映冷却效果的重要指标。
冷却壁温度过高会导致壁体变形、开裂等问题，严重影响高炉的使用寿命。
因此，及时监测和控制冷却壁温度是冷却系统控制的重要内容。
三、冷却系统的控制方法1. PID控制：PID控制是常用的控制方法之一。
它通过调整冷却水流量和温度，使冷却系统保持在一个稳定的工作状态。
PID控制结合了比例、积分和微分的控制策略，能够实现精确的控制效果。
2. 智能控制：随着信息技术的发展，智能控制在冷却系统中得到了应用。
通过采集和分析冷却壁的温度、流量等数据，利用智能算法进行优化控制，可以提高冷却系统的稳定性和效率。
3. 联合控制：冷却系统的运行需要和其他设备进行协调。
在铸钢冷却壁冷却系统控制中，需要与高炉炉温、煤气流量等参数进行联合控制，以实现整个生产过程的协调运行。
四、冷却系统的优化与改进1. 设备优化：冷却系统的设备包括冷却水管道、冷却喷嘴等。
通过优化设备结构和布局，可以提高冷却效果，减少能源的消耗。
高炉冷却水温度的逆向控制
具有节能、 环保等特点 ， 投产使用四年来各项 功能 均达 到 了设 计要求 。
３ 问题的提 出
２ ０ １ ２ 年全年高炉对软水供 水温度的要求一直 维持在 ４ ２ ４ ４ ℃， 比较稳 定 。进 入 １ ２月 份 以来 ，
２ 供 水 工艺 安钢 ２ ８ ０ ０ ｍ ３ 高炉冷却 系统 由联合软水密闭
ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ０ 】
１ 前 言 众所周知 ， 高炉是炼铁 的主要生产设备 ， 在生
产过程中 ， 高炉炉 内温度可达 １ ５ ０ ０ ｏ Ｃ ， 而炉皮 、 立 柱 等 钢结 构 件 在 正 常状 况 下 的允 许 的最 大温 度 一 般为 ４ ０ ０ ｏ Ｃ， 超 过此 温 度 时 ， 钢结 构 件 的 强度 值 就
ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ａｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ’ Ｓ ２ ８ ０ ０ ｍ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｗａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ｅ ｄ ．
℃的软 水供 水温度 在 １ ２月 １日至 １ ２月 ８日七天时
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 Ｂ Ｆ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ；ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ；ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ — ｌ ｏ ｏ ｐ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ；ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ —
高炉炼铁过程中的环境保护与排放控制策略
高炉炼铁过程中的环境保护与排放控制策略高炉炼铁是一种重要的冶金工艺，但其过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成严重的污染。
为了保护环境并实现可持续发展，需要采取有效的控制和治理措施。
本文将介绍高炉炼铁过程中常用的环境保护措施，包括废气治理、废水处理和固体废弃物处理。
一、废气治理高炉炼铁过程中产生的主要废气有炉顶排气、鼓风炉排气、煤气余热等。
这些废气中含有大量的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。
为了减少废气排放对环境的影响，可以采取以下几种措施：1. 强化炉顶排气收集和处理：在高炉顶设置吸尘设备，收集炉顶排出的煤气和炉尘，并进行有效的净化处理，以减少对大气的污染。
同时，在炉顶排气管道中安装除尘装置，对气态颗粒物进行去除，以保证废气排放的符合相关标准。
2. 鼓风炉排气收集和净化：鼓风炉排气中富含一定量的有害物质，需要进行收集和净化处理。
可以利用除尘设备对鼓风炉排气中的颗粒物进行去除，同时采用催化剂和吸附剂等技术处理鼓风炉排气中的有害气体，如二氧化硫和氮氧化物。
3. 煤气余热的回收利用：高炉炼铁过程中产生的煤气余热可以通过余热锅炉进行回收利用，用于供热或发电，以提高能源利用效率，同时减少对环境的污染。
二、废水处理高炉炼铁过程中产生的废水主要包括冷却水、洗涤污水和生活污水等。
这些废水中含有大量的悬浮物、重金属离子和有机物等有害物质，对水体环境造成严重的污染。
为了合理处理废水，可以采取以下措施：1. 冷却水回收和循环利用：高炉炼铁过程中使用的冷却水可以设置回收系统，经过处理后循环利用，减少对水资源的消耗。
2. 废水分流和分级处理：将不同性质的废水进行分流，对于含有重金属离子和有机物等高污染物浓度的废水进行分级处理。
可以通过沉淀、吸附、氧化和生物处理等工艺，将废水中的有害物质去除或降低至安全排放标准。
3. 废水净化和再利用：对于经过初步处理后的废水，可以利用进一步的净化技术，如深度过滤、反渗透和电化学方法，将废水中的有害物质进一步去除，以实现再利用。
武钢高炉软水密闭循环冷却系统比较
与 ｊ号 高 炉 软 水 冷 却 系 统 相 比 ． １号 高 炉 软 水 冷 却 系 统 能 节 约 水 量 ４ ， 少 占地 ０ 减
３ ， 少 投 资 １ ， 约 电 耗 １ 。ｌ号 高 ０ 减 ５ 节 ２
却 参 数 的 选择 上 ， １号 高 炉 的直 冷 管 、 形 管 蛇 的 管 径 比 ５号 高 炉 大 ５ｍｍ ， 水 量 和 水 速 其 均 有 所 提 高 ， 统 设 计 水 鼍 为 ３ ７ ０ Ｉ。ｈ 系 ４ Ｉ ， Ｔ／ 并 留有 ３ 的 余地 武 钢 ５号 、 ０ ｌ号 高 炉 有 关 冷 却参 数 见表 １
（ ）为 把 冷 却设 备 和 管 路 的 腐 蚀 降 至 最 ６
低 水 平 ， 软 水 密 闭 循 环 冷 却 系 统 投 运 前 进 在 行 了管 路 的 化 学 清洗 及 预 膜 钝 化 处 理 ， 在 并
损 坏 的 是 凸 台 管 ， 正 使 高 炉 长 寿 的 足形 成 真
稳 定 的 渣 皮 ， 不 是 耐 火砖 衬 。 而 ｌ号 高 炉 冷 却 壁 不 再 设 凸 台 ． 腹 以 上 冷 却 壁 内 衬 不 砌 耐 炉
（ ）在 高 炉 炉 体 冷 却 的高 度 上 ， 变 了 １ 改 传 统 的 设 计 模 式 。 炉缸 至 炉 喉钢 砖 以下 ， 从 采 用 全 冷 却 壁 结 构 ， 缸 部 位 为 光 面 冷却 壁 ， 炉 风 口 带 为 加 厚 异 型 冷 却 壁 ， 最 高 一 层 采 用 了 而
故 水 塔 也 只能 维 持 半 个 小 时 ， 际 上 作 用 不 实 大 ． 以 １号 高 炉 的 软 水 系 统 不 再 设 事 故 水 所
塔 ． 是 在 补 水 系 统 增 设 了 １台 风 口 备 用 柴 只
高炉软水密闭循环冷却系统检漏技术
的简要介 绍 ，并分析 了冷却 系统管道发生破坏的原 因。 【 关键词 】高炉软水密 闭循环冷却 系统 ；检 漏；破坏原 因
前 言
高炉 软水密闭循环冷却系统是 当前国内外较为广泛使用 的一种 高炉冷 却设备，利用软水循环进行冷 却可 以有效清除结垢 ，冷却效 果 良好 ，可以有效满足提高高炉使用寿命和 冷却设备的使用寿命 。 然 而 ， 如 果 该 系 统 出 现 泄 漏 或 者 由于 局 部 过 热 而 出 现 气 塞 现 象 而 发 现得又 不够 及时的时候 ，通常容 易造成冷 却设施 破损程度加大 ，同 时会影响 高炉 的寿命和 生产 能力，造成经济损 失和 安全隐患。因此 ， 人们进一 步研 究并发展 出了高炉软水密闭循 环系统的检漏技术 。
砖。
的下移 和炉压的 降低变化幅度 出现 增大的趋势。 因此 ，当系统 出现
泄漏并且需要进行休风处理时应 当关闭泄漏管道或者是 降低水压 ， 减少泄漏到高炉 内的水流量 ，否则会造成泄漏流量大幅增加 ，给高 炉的生产和安全性带来极大威胁 。
２ 检 测 探 头 和 显 示 仪器
（ ３ ）管道早铸造过程中 出现管壁渗碳 ， 这 是管道 发生破坏 的主 因。渗入碳 以后 管道表面会生成碳化铁 ，熔化后和铸铁基体连在一 起后使铸铁 变脆 ，力学性能降低 ，容易使管道 出现裂纹和变形 ，从
１ 冷 却 系 统 水 流 特 征
役期限 的技术 的开 发。然 而，由于高炉规模 比较大，冷却系统的管 道数量 比较 多，这种便携 式的检 测方式就会 显得效率低下 ，因此结 合计算机技术进行大规模 自动检 测已经成为一种趋势 。与计算机相 结合既可 以节省劳动力 ，而且 自动化程 度高，能够 自动记录数据形 成数据表 、图表 以及各种 曲线 图等，能够为更多的检测和预测方法 提供可能 。 ４高炉冷 Fra bibliotek壁的破 损分析
高炉冷却设备和冷却方式
通过数据分析发现，在相同的工艺条件下，强制风冷的高炉温度控制更为稳定，且能更好 地保护炉衬，减少氧化铁皮的生成。而水冷的高炉在散热效果上较为优异，能有效降低高 炉的整体温度。
高炉冷却设备故障排除案例
故障现象
故障分析
排除过程
效果评估
某高炉在生产过程中出现冷却 设备异常，导致高炉温度异常 升高。
02
高炉冷却方式
自然冷却
优点
结构简单，成本低，维护方便。
缺点
冷却效率低，冷却不均匀，容易造成高炉局部过热，影响高炉寿命。
强制风冷
优点
冷却效率高，冷却均匀，可以有 效降低高炉温度，提高高炉寿命 。
缺点
需要额外的通风设备，成本较高 ，且在高温环境下容易造成风道 堵塞。
水冷
优点
冷却效率高，冷却均匀，可以有效降 低高炉温度，提高高炉寿命。
对冷却设备进行定期维护，更 换磨损的部件，确保设备的稳 定性和可靠性。
常见故障与排除
冷却水流量不足
检查水泵是否正常工作， 清理过滤器，确保水路畅 通。
冷却水温度过高
检查冷却水是否充足，检 查散热器是否清洁，必要 时更换散热器。
冷却设备漏水
查找漏水部位，更换密封 圈或修复损坏部位。
保养建议
建立定期保养制度，按照设备制造商的推荐进行保养。 定期检查设备的电气部分，确保安全运行。
经过检查发现，是由于冷却水 箱堵塞导致冷却水循环不畅， 无法有效散热。
对冷却水箱进行清洗，清除堵 塞物，恢复冷却水的正常循环 。同时对整个冷却系统进行全 面检查，确保无其他故障存在 。
经过处理后，高炉温度恢复正 常，生产得以顺利进行。该案 例表明，对于高炉冷却设备的 维护和保养十分重要，及时发 现并处理故障是保证高炉稳定 运行的关键。
高炉炉本体水系统操作规程
高炉看水工技术操作规程(试行)1、高炉冷却壁技术性能2高炉冷却水2.1 本体循环生产用水表用户名称高炉联合软水闭路冷却系统冷却壁直冷管炉底及蛇行管风口小套二次增压水供水温度℃39393947回水温度℃≤52≤47≤47≤52水压MPa0.0.1.2水量m3/h498042007801500序号1 2 3 4水质软水软水软水软水备注炉缸1 2 344 38 38RT RT RTCCr Cr r170 170 170176 176 176部位形式段数块数7#高炉材质结构厚度(mm)根数身11 1240 36QT400-2023516235144风口430QT400-20异型镶砖405176炉底3 根一串48(16 组)炉644铜镶砖1151761336镶砖235144944异型镶砖34522炉104034520844345220炉544铜115176744铜115176153223512814322351282.2 冷却水用户软水用户—高炉冷却壁直冷管；炉底水冷及背部蛇行管；风口中套及热风炉热风阀；风口小套。
高压净水用户—炉顶洒水；炉壳后期喷淋水；风口小套事故备用水；高炉平台喷洒用水；高炉气密 箱补充水。
中压净水用户—高炉炉顶气密箱二次冷却用水；高炉炉顶红外摄像用水。
中压净水用户—用于高炉、热风炉、 TR 、制氧、矿槽系统的冷却水。
2.3 高炉联合软水闭路冷却系统2.3.1 冷却壁直冷管水量 4200 m 3/h ，炉底和蛇行管水量 780 m 3/h ，风口小套水量 1500 m 3/h ，中套水 量 750 m 3/h ，热风阀水量 750 m 3/h 。
高炉休风 24 小时以上时，可酌情降低水量20%－30%。
2.3.2 系统补水量 25 m 3/d ，每 8 小时补水一次，每次补水 8±1 m 3 。
当膨胀罐内液位≤1400mm 时， 自动启动一台补水泵开始补水；当液位≤500 时，启动两台补水泵补水；当液位达到 3000mm 时，自动 住手补水，膨胀罐氮气压力 0.05－0. 15Mpa 。
高炉冷却水系统故障处理技术研究
高炉冷却水系统故障处理技术研究在高炉生产中，冷却水系统扮演着至关重要的角色，它能够有效地调节高炉温度，保证高炉的正常运行。
然而，由于高炉冷却水系统极易遭受磨损和故障，因此，研究冷却水系统故障处理技术具有重要的现实意义。
本文将针对高炉冷却水系统故障进行深入研究，分析故障原因并提出相应的处理技术。
一、故障分析1.1 管道堵塞高炉冷却水管道长期运行后，很容易受到水垢、铁锈等物质的堵塞影响，导致管道内流量减小或完全被阻断。
这种故障会使得高炉冷却效果下降，甚至无法正常运行。
1.2 泵组故障高炉冷却水系统中的泵组在长时间运转后容易发生故障，如水泵机械密封失效、轴承损坏等。
泵组故障会导致水流量不稳定，影响高炉冷却水的正常循环。
1.3 水冷壁结渣高炉冷却水流经水冷壁，长时间运行后易产生结渣现象。
结渣会降低水冷壁的散热效果，使高炉冷却效果降低，影响高炉的正常运行。
二、故障处理技术2.1 清洗管道针对高炉冷却水管道堵塞问题，可采用清洗的方法进行处理。
清洗时可以使用化学清洗剂，使管道内的污垢溶解和流动；还可以采用冲洗的方法，利用高压水流冲击管道内的堵塞物质。
2.2 维修泵组在发现泵组故障时，需要及时维修或更换。
对于泵机械密封失效的情况，可进行相应的维修工作；对于泵轴承损坏的情况，应及时更换新的轴承。
2.3 清理水冷壁针对高炉冷却水系统中水冷壁结渣问题，可通过清理水冷壁的方法进行处理。
清理时可以采用高压喷水清洗，将水冷壁上的结渣冲洗干净，恢复其良好的散热性能。
2.4 定期维护为了预防高炉冷却水系统故障的发生，需要进行定期的维护工作。
维护内容包括定期检查管道、泵组、水冷壁的运行情况，及时发现问题并采取措施；定期清洗冷却水系统，清除污垢和颗粒物质。
三、故障处理的关键要点3.1 及时响应高炉冷却水系统出现故障时，需要及时响应并采取相应的处理措施。
及时处理可以有效避免故障扩大，保证高炉的正常运行。
3.2 系统维护为了避免故障的发生，需要对高炉冷却水系统进行定期的维护工作。
2500m 3高炉循环冷却水系统水质控制分析
２００８年第 ５期 总 第 １２９期
ｐＨ ：８．１０
电导率 （２５￣Ｃ）：２２０ Ｉ．ｚＳ／ｃｍ Ｃａ２＋（以 ＣａＣＯ 计 ）：６２．９２ ｍｇ／Ｌ 总硬度 （以 ＣａＣＯ３计 ）：８２．７８ ｍｇ／Ｌ Ｍ （以 ＣａＣＯ３计 ）：９．８６ ｍｇ／Ｌ 总碱度 （以 ＣａＣＯ３计 ）：５７．４４ ｍｇ／Ｌ ＳＯ４２．（以 ＳＯ４２。计 ）：２４．４ ｍｇ／Ｌ Ｃｌ一（以 Ｃ１计 ）：５．４５ ｍｇ／Ｌ 溶解性固体 ：１２４．５ ｍｇ／Ｌ 该水 质 属 于长 江 中下 游 地 区 中低硬 度 水 质 ，当 浓缩倍 数低 于 ２．０时属 于严重 腐蚀 型 水 ，达 ２．０以上 时属 于结垢 型水 。 ３．１．２ 阻垢 缓蚀剂 的选 择 与机 理 根据系统的补充水水质 、换热界面温度 、换热器 材质等参数 ，在多家水质稳定方案中进行筛选 ，最终 选 定 了 由国 内某 化工 有 限公 司生产 的钼 系 、低膦 阻 垢 缓蚀 剂配 方 。 现采 用 的阻垢 缓 蚀 剂 ＬＮ～ ８３０是 以钼酸 盐 、膦 羧酸、有机膦酸盐 、有机磺酸盐共聚物、锌盐 、铜缓蚀 剂等组成的复合配方 ，配方 中的有机膦 、膦羧酸的高 效阻垢性能 ，通过药剂 的“阈值 ”效应稳定钙硬度 ， 提高 Ｃａ２＋和 ＣＯ＃－的过饱和度 。并通过药剂 的晶格 畸 变作用改变 ＣａＣＯ，的正常结晶生长 ，使 ＣａＣＯ。形成 不规则的小颗粒 。通过磺酸盐共聚物的分散作用均 匀 地悬浮在 水 中。 由于膦酸盐和膦羧酸含有大量未离解 的 ＯＨ＿基 团。这些基 团与金属表面的水合氧化物 中的 ＯＨ键 相结合 ，形成一层非晶态的薄膜 ，该薄膜的性质为玻 璃状 的无微孔且非常致密 。从而阻止金属在水 中的 电化学反应 ，起到抑制腐蚀 的效果 。 锌在 配方 中是一 种 缓蚀 增效 剂 ，它 能提 高缓 蚀 膜的成膜速度 。增强致密性。
高炉循环冷却水系统各部分能量损失计算、运行参数测定、能效等级评价与节能实例
附录A（资料性）高炉循环冷却水系统各部分能量损失计算A.1系统回路阻力水头损失高炉循环冷却水系统回路阻力水头损失由管道阻力水头损失和换热设备阻力水头损失两部分组成。
其中，管道阻力水头损失又可分为沿程阻力水头损失和局部阻力水头损失。
沿程阻力水头损失用f h表示，单位为米水柱（mH2O）。
圆管有压流的沿程阻力损失用式（A.1）计算：................................................................................................................（A.1）式中：λ—沿程阻力系数；l—管长，单位为米（m）；d—管内径，单位为米（m）；v—管内平均流速，单位为米每秒（m/s）；g—重力加速度，单位为米每平方秒（m/s2）。
其中管内平均流速按式（A.2）计算：...............................................................................................................（A.2）式中：Q—管内冷却水流量，单位为立方米每秒（m3/s）。
h表示，单位为米水柱（mH2O）按式（A.3）计算：局部阻力水头损失用m........................................................................................................（A.3）式中：ζ—局部阻力系数。
局部阻力系数ζ是一无量纲量，主要与边界变化状况有关，其值大多数情况下需通过实验确定，各种情况下的局部阻力系数可通过查阅相关资料获得，常见附件的局部阻力系数如表A.1所示。
表A.1常见附件的局部阻力系数名称局部阻力系数ζ45°标准弯头0.3590°标准弯头0.75三通 1.0闸阀（全开）0.17闸阀（半开） 4.5截止阀（全开） 6.0截止阀（半开）9.5圆形蝶阀（全开）0.2圆形蝶阀（半开）18.7球阀（全开）0.1球阀（半开）10.6管道阻力损失h l 为沿程阻力损失与局部阻力损失之和，按式（A.4）计算：2l f m =+=h h h SQ .........................................................................................................（A.4）式中：S —管路阻力系数，单位为平方秒每五次方米（s 2/m 5），为常数。
一种数字化高炉冷却壁水温差监测系统
５ ５一 ＋１ ５ ，采样 速 度 ≥８ ２℃ ０点／ ，现 场 总线 通 ｓ
讯 距 离 １ ０ ｍ。 ０ ２
针对 高炉 测温 面积 大 、测温 点较 多 的特点 构 建
数字 化温 度测 量系 统 ，在线 监测 高炉冷 却 壁进 出水
温度 ，并 在上 位 机 上 显 示 测 量 结 果 和 温 差 历 史 数 据 ，根据 现场情 况 实时 报警 。
一
化测 量 ，因此 综 合 成 本 较 高 。ＤＳ ８ ２ １Ｂ ０是 一 种 可 组 网络 数字 式温 度传 感 器 ，直接输 出数 字信 号 ，将 多个传 感器 挂接 在一 条总 线上 。 它可 以使 用 户很 容 易组建 数字化 测 温 网络 ，使 多点温 度测量 电路 变 得
简单 、可靠 ，更 方便 地实 现分 布式 测温 。
总 第 １ ３期 ５
总线 系 统 的 数 字 温 度 传 感 器 Ｄ ｌＢ ０ Ｓ ８ ２ 。它 支 持 多
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ １ ４ Ｆ ２ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６—５ ０ （ ０ ６ ３—０ ７ ０ ０ ８ ２ ０ ）０ ０ ９— ３
Ａ ＧＩ ＤＩ ＴＡＬ ＯＮＩ Ｍ ＴＯＲⅡ Ｇ ＹＳ Ｅ Ｓ Ｍ
ＦＯＲ ＡＴＥＲ Ｗ ＴＥＭ ＰＥＲＡＴＵＲＥ ＤⅡ ＥＲＥＮ ＣＥ Ｉ ＣＯＯＬＩ Ｎ ＮＧ ＡＬＬ Ｗ ＯＦ ＢＬＡＳ ＦＵＲＮＡＣＥ Ｔ
孙 丽英 ，李福进 ，陈至坤 ，田 晴
（ 河北 理 工 大 学 ，河 北 唐 山 ０３０ ） ６０ ９
摘 要 ：介 绍 了一 种 数 字 化 的高 炉 冷 却 壁 水 温 差 监 测 系 统 ，其 温 度 传 感 器 采 用 单 总 线 数 字 温 度 传 感 器
高炉冷却壁水流速
高炉冷却壁水流速高炉是冶炼铁矿石的重要设备，其内部工作环境极其恶劣，温度高达数千摄氏度，而冷却壁的作用就是通过循环水来降低高炉的温度，保证高炉的正常运行。
而冷却壁水流速则是决定冷却效果的重要因素之一。
冷却壁水流速的控制既要考虑冷却效果，又要考虑节约用水。
过高的水流速可能导致水的消耗过大，而过低的水流速则会影响冷却效果，甚至引发冷却壁破裂的风险。
因此，合理控制冷却壁水流速是高炉冶炼过程中的一项重要技术。
为了保证高炉冷却壁水流速的合理控制，工程师们采用了各种手段。
首先，他们会根据高炉的工作状态和冶炼需求来确定合适的水流速。
例如，在高炉启动阶段，为了保证冷却壁的正常运行，水流速一般会较低，逐渐增加至正常工作状态下的水流速。
其次，他们会对冷却壁进行细致的布置和设计，以确保水流能够均匀覆盖整个冷却壁表面，提高冷却效果。
此外，还会通过调整水泵的工作参数、控制阀门的开度等手段来进一步调节水流速。
除了技术手段，工程师们还会密切关注冷却壁水流速的实时监测。
通过安装各种传感器和仪表，他们能够及时了解冷却壁的工作状态，并进行及时调整。
例如，在水流速过高时，可以通过减小水泵的转速或调整阀门开度来降低水流速；而在水流速过低时，可以通过增加水泵的转速或调整阀门开度来提高水流速。
高炉冷却壁水流速的合理控制，不仅关系到高炉的正常运行和冶炼效率，还关系到环境保护和资源节约。
工程师们通过不断探索和创新，致力于提高高炉冷却壁水流速的控制技术，以满足不断提高的冶炼需求和环保要求。
他们的努力不仅为高炉冶炼行业带来了显著的技术进步，也为我国冶金工业的发展作出了重要贡献。
高炉冷却壁水流速的合理控制，既是一项技术挑战，也是一项重要的经济和环保问题。
只有通过科学的设计和精细的调控，才能实现高炉冷却壁水流速的最佳平衡，为高炉冶炼提供稳定可靠的保障。
让我们一起期待高炉冷却壁水流速控制技术的不断创新和发展，为我国冶金工业的繁荣作出更大的贡献。
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高炉冷却水监测及控制系统时间：2009-08-10 浏览次数：562本文摘要：论文关键字：高炉冷却水温差流量数字化温度传感器监测系统自动控制论文摘要：利用数字化温度传感器、电磁流量论文关键字：高炉冷却水温差流量数字化温度传感器监测系统自动控制论文摘要：利用数字化温度传感器、电磁流量计对高炉冷却水系统进行温度和流量参数的监测，同时根据这些数据以及历史记录和人工设定参数等进行分析和比较，确认高炉冷却水系统运行状态，并对不佳状态进行必要的调整。
引言在高炉生产过程中，由于炉内反映产生大量的热量，任何炉衬材料都难以承受这样的高温作用，必须对其炉体进行合理的冷却，同时对冷却介质进行有效的控制，以便达到有效的冷却，使之既不危及耐火材料的寿命，又不会因为冷却元件的泄露而影响高炉的操作。
因此对高炉冷却介质进行必要的监测和控制尤为重要。
本文主要阐述对高炉水冷却部分进行监测和控制的一套系统构成及工作原理。
高炉冷却水系统比较重要的几个参数：高炉冷却的作用：1．降低炉衬温度，使炉衬保持一定的强度，维护合理的操作炉型，延长高炉寿命和安全生产。
2．形成保护性渣皮，铁壳和石墨层，保护炉衬并代替炉衬工作。
3．保护炉壳、支柱等金属结构，免受高温的影响，有些设备如风口、渣口、热风阀等用水冷却以延长其寿命。
4．有些冷却设备可起支撑部分砖衬的作用。
就其作用而言，相对重要的是降低温度，带走热量以形成保护性渣皮，维护合理炉型。
因此冷却系统在不同位置带走热量的多少很重要，有冷却器的热平衡分析可知，冷却水带走的热量与水量、进出水温差、水的比热容成正比关系，而水的比热容是一个常量，所以对冷却水我们需要监测的重要参数是水流量和进出水温差。
我们通过在冷却器进水或出水支管上安装流量计来获取流量值，通过在进水和出水分别安装温度传感器来获取进出水温度，通过计算得到温差。
对高炉冷却水系统的控制与调节中主要是对水流量进行调节，调节冷却水流量的主要手段是调节控水阀门的开度和启动加压泵加大进水压力两种方式。
因此我们要做的就是监测高炉冷却水的进出水温差和流量，通过计算得出热流强度，再根据热流强度对高炉当前部位炉墙厚度等状况进行判断，并对局部水量或整体水量做适当的调整。
系统介绍系统从功能上分为温度监测子系统、流量监测子系统、控制执行子系统、运算分析控制存储子系统和查询子系统五个部分（图1）。
图1 高炉冷却系统控制原理图温度监测子系统温度监测子系统构成温度监测子系统设备主要包括：数字化温度传感器、总线连接器、温度采集器、数据转换器等。
系统构造如下图（图2）：图2：温度监测子系统原理示意图温度传感器测温传感器采用的是美国进口的数字式温度传感元件，其精度高，抗干扰能力强，测温范围广等特点使得在低温测量系统中用量非常大。
其外壳采用不锈钢制成，防水、耐腐蚀，可以在环境恶劣的测温环境下使用。
该探头安装简单，拆换方便，可维护性好。
数字化温度传感器内部有独立的地址编号，系统可以根据次技术参数工作电压：DC5V±10%测量精度：±0.1℃测温范围：-55℃～+125℃通讯线：RVVP 3x0.3 (环境温度≤70℃)或AFP 3x0.3(环境温度≤220℃)外形尺寸：探头长50mm，外螺纹M16图3 数字化温度传感器数字化温度传感器测温原理图4 数字化温度传感器测温原理温度传感器的测温原理如图（图4）所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，温度传感器就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器和温度寄存器中，减法计数器和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。
减法计数器对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器的预置将重新被装入，减法计数器重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图4中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值。
总线连接器ST-X接线箱与ST-D保护箱组合，形成双层铁制外壳，坚固耐用，安装简便，并且防雨、防熏蒸、防腐蚀，外观美观大方，接线方便。
内部接线端子，采用了进口产品，触点接触良好，接线方便快捷，易于维护。
最多可以和10个温度传感器对应连接，有1路输出端子。
技术参数端口数量：10通道输入电压：DC5V±10%环境温度：-40℃ ～+80℃图5 总线连接器外形尺寸：260x230x90mm 总线连接器的作用是将数字化温度传感器简单的连接，重要是将传感器连接接点处放置于保护箱内，通过插接件及电路连接，保证电气连接的稳定性。
温度采集器ST-A温度采集器的作用包括给数字化温度传感器提供电源，对多个数字化温度传感器进行温度采集并按照次序存贮到，采用先进的Lonworks技术，保证了系统的高速信息交换和数据采集，增强了系统的可靠性。
温度采集器使用防水标准的机壳，可适应现场的恶劣环境，密闭性好，防熏蒸。
而且温度采集器带有过压、过流、突波、隔离、雷击保护电路。
测温传感器通过总线连接器连接到温度采集器，连接电缆长度最长可达100米，每个温度采集器可连接20个温度传感器。
技术参数：输入电压：AC220V±20%测温点数：20点通讯方式：Lonworks现场总线通讯距离：1800m（无中继）图6 温度采集器外形尺寸：300x250x120mm 采样速率：5点/秒工作温度：-20～+80℃采集器以控制器为核心以电源为外围辅助，整和通讯、数据采集通道、声光指示等功能，形成完整的设备。
ST-N数据转换器图8 数据转换器ST-N数据转换器是整套系统数据读入和发出命令的重要设备，是连接采集器和系统管理计算机的纽带。
它把Lonworks总线数据转换成可以直接对计算机输入输出的RS232数据，有效的架起下位机和上位机之间的桥梁。
数据转换器使用防爆标准的机壳，可适应现场的恶劣环境，密闭性好，防熏蒸。
Lonworks 网线的无中继最大传输距离大于1800米。
图9 数据转换器工作原数据转换器在主控室安装，功能相对简单，用Lonworks通讯模块和RS232通讯电路构建，其他包括电源和状态指示部分。
1-wire总线1-wire单总线是Maxim全资子公司Dallas的一项专有技术，与目前多数标准串行数据通信方式如SPI/I2C/MICROWIRE不同，它采用单根信号线，既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的。
它具有节省I/O 口线资源，结构简单，成本低廉，便于总线扩展和维护等诸多优点。
1-wire单总线适用于单个主机系统，能够控制一个或多个从机设备。
当只有一个从机位于总线上时系统可按照单节点系统操作，而当多个从机位于总线上时则系统按照多节点系统操作。
时序：采集器使用时间隙(time slots)来读写数字化温度传感器的数据位和写命令字的位：(1)初始化时序见（图10）主机总线t0时刻发送一复位脉冲(最短为480us的低电平信号)接着在t1时刻释放总线并进入接收状态数字化温度传感器在检测到总线的上升沿之后等待15-60us接着温度传感器在t2时刻发出存在脉冲(低电平持续60-240 us)如图中虚线所示图10 初始化(2)写时间隙当主机总线t0时刻从高拉至低电平时就产生写时间隙见图11图12从t0时刻开始15us 之内应将所需写的位送到总线上传感器在t后15-60us间对总线采样若低电平写入的位是0见图11若高电平写入的位是1见图12连续写2位间的间隙应大于1us。
图11 写0 图12 写1(3)读时间隙见图13主机总线t0时刻从高拉至低电平时总线只须保持低电平1μs之后在t1时刻将总线拉高产生读时间隙读时间隙在t1时刻后t2时刻前有效t2距t0为15μs也就是说t2时刻前主机必须完成读位并在t0后的60μs-120μs内释放总线图13 读时隙Lonworks总线技术LonWorks是美国Echelon公司1992年推出的局部操作网络,最初主要用于楼宇自动化,但很快发展到工业现场网。
LonWorks技术为设计和实现可互操作的控制网络提供了一套完整、开放、成品化的解决途径。
LonWorks 技术的核心是神经元芯片(Neuron Chip)。
该芯片内部装有3个微处理器:MAC处理器完成介质访问控制;网络处理器完成OSI的3～6层网络协议;应用处理器完成用户现场控制应用。
它们之间通过公用存储器传递数据。
在控制单元中需要采集和控制功能,为此,神经元芯片特设置11个I/O口。
这些I/O口可根据需求不同来灵活配置与外围设备的接口,如RS232、并口、定时/计数、间隔处理、位I / O等。
流量监测子系统流量监测子系统主要包括：电磁流量计（二次仪表）、采集模块、协议转换器等。
图14 流量监测子系统电磁流量计技术参数：被测介质为水；无水阻结构；不改变管道原有结构；图15 电磁流量计不改变水流方向；额定压力1.6Mpa；防护等级IP67；法兰安装。
转换器技术参数：防护等级IP65；输出接口4~20mA；测量精度0.5%；图16 流量计二次表采集模块技术参数:隔离电压3000VDC;有效分辨率16位;通道8路差分;图17 采集I/O模块输入支持4~20mA;通讯协议Modbus-485; 协议转换器大多数工业计算机系统都带有标准的RS-232的端口。
虽然RS-232得到了普遍的使用，但它的传输速率、传输距离及网络容量还是有一定的限制。
RS-422和RS-485标准通过将数据及控制信号使用差分信号进行传送，克服了RS-232的不足。
隔离转换器能够让您在早期的RS-232系统上充分利用RS-422和RS-485的优点。
它能够将RS-232信号透明转换为RS-422和RS-485信号。
您无须改动PC上的任何硬件及软件。
转换器能够帮您轻松地建立起一套基于PC硬件的、工业级远程通讯系统。
它能够将通讯距离再延长1200米（4000英尺），或再增加32个连接节点。
控制执行子系统本系统中要控制的内容包含两方面：各阀门开度控制和加压水泵的启停控制。
当高炉冷却系统需要对流量进行小范围的调整，通过智能型电动阀门控制器对阀门的开度进行调节，使之调整到指定的开度；当有阀门开度已经调整到最大，依然没有起到控制热流的作用，考虑通过控制继电器来启动加压泵。