高炉风口回旋区测温成像在线监测系统研究与应用

”
“ “
武 汉 Ｐ Ｃ 机 控 制 单 元 通 过 软 件 处 理 高 炉 风 口 回 旋 区
、
，

高 炉 风 口 燃 烧 状 态 监 测 装 燃烧 温 度 与 图 像 信 号 数 据 的 输 入 输 出 控 制 成像
； ，
、
置 并 在高 炉 安 装 试 验 山 西 太 钢 公 司 开 发 研 制 的 测 温 等硬 件 的 工 作 状 态 对 风
ｐ
ｅ ｒ ａｔ ｕｒ ｅｉ ｎ ｔｕ
ｙ
ｅ ｒ ｅ ｒ ａｃｅ ｗ ａｙ
ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｅ ｎ ｔｈ ｗａ ｓ ａ ｎａ ｌ ｚ ｅ ｄ ａ ｔ ｙ ｇ ｇ
．

Ｆ ｉｎ
ａｌ ｌ
ｙ
，
ａ ｃ ｏｎｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏｎ ｗ ａ ｓ ｄ ｒ ａｗｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｔｈ ｉ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ
，
、
、
的 煤粉 以 及 降 人 炉 缸 风
，
口
区域 的
1
5 0 0
高 温 焦 还 原 脱 硫 以 及 生 铁 成 份 等 均 起 着 很 大 的 影 响 因 为
、
．
一
炭 与 在 风 口 前 燃烧 产 生 热量 和 煤 气 成 为 高 炉 冶 炼 高 炉 冶 炼是 在
，
个 封 闭 的 容 器 中 进 行 只 能 通 过高
：
（
1
95 5

－
）
，
男 内 蒙 古 包 头 市 人 内 蒙古 科 技 大 学 教 授
， ，
4 2
内 蒙 古 科 技 大 学 学 报 2 0
1
5
年
3
月
第
3
4
卷 第
1
期
关于 风 口 回 旋 区测 温监 测 研究 方 面
年 苏联 在
在
1
3
［
—
6
］
1
：
9 6 0

1
．
1
．
1
光学
系 统
些 结 果 我 国 鞍钢 研 制 的 接 触 式 测 温 装 置 在 高 炉 上 控制 单 元 经
ＰＣ
机 处 理 将 其显 示 到
，
ＬＥ Ｄ
屏上
．
进行 了 试 验 本 钢 钢 研 所 葛 玉 荣 等 人 研 制 的 非 接 触
；
1
．
1
．
3
成像 系 统
ＣＣ Ｄ
式红 外 测 温 仪 在 二 铁 厂
．
、
，
下 降 和 料 柱 的 透 气 性 透 液 性 有 着 显 著 的 影 否
、
一
致 均匀 才 能 通 过 高 炉 上 下 部 的 调 节 手 段 确 保
， ， ，
．
响
［
Ｉ
Ｕ
2
］
，
它决定了 高 炉 煤气的
一
次 分 布 焦 炭 的 燃 炉 缸 内 部 圆 周 工 作 均 匀 保 证 高 炉 冶炼 顺行
．
，

Ｂ ａ ｏ ｔｏｕ 0
1
4 0
1
0
，

Ｃｈ
ｉ
ｎａ
；
3
．

Ｆｅ ｍ ｔ ｏｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ｐ ｈｏ ｔ ｏｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒｉ ｃ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｘ ａｎ
ｉ
）
．
，
Ｌ ｄ
．
，
Ｘ
ｉ
ａ ｎ 7
1
0
1
1
，
Ｃ ｈ ｎａ
ｉ
）
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒｄ ｓ
2
，
ｐｅ
1
ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｍ ａ
Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｙｏ ｕ
－
ｓｏｎ
ｇ
2
，
Ｈ Ａ ＯＺ ｈ ｏ ｎ ｇ
－
2
－
ｐ ｎｇ
ｉ
，
Ｌ ＩＡ Ｎ Ｈ ｕ ａ
Ｍ Ａ Ｘ
2
ｉ
ａ ｎｇ
ｆｕ
，
Ｌ Ｉ Ａ ＮＧ Ｒ ｏ ｎ ｇ
（
1
．
－
ｌｉ
，
Ｙ Ａ Ｏ Ｓ ｈ ｅｎｇ
ｇ Ｓｃ
ｈ ｏ ｏｌ
ｉ
ａｌ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ
ｙ
ｉ
ｎ ｏ ｎｅ
．
Ｉ
ｔ
ｓ ｃ ｏ ｍ
ｐ
ｏｓ
ｉ
ｔｉ
ｏｎ
，
ｂ ａｓｉ
ｃ ｆ ｅ ａｔ
ｕ ｒｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ
ｉ
ｑ
ｕ ｅ ｃ ｈ ａｒａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔｉ ｃ ｓ ｗｅ ｒｅ ｄｉ
ｓ ｃ ｕ ｓｓ ｅｄ ｉ
ｎｄ ｅ ｔａ ｉｌ
ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｍ ｂｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｂｕ ｒ ｎ ｉ ｎ
，
ｇ
ｔ
ｍ
ｐ
ｅ ｒ ａ ｔｕ ｒ ｅ ｏｆ ｔｈ ｅ ｂ ｌ ａ ｓｔ
－


ｆ ｕ ｒｎ
ａｃ ｅ ｕ
ｔ
ｙ
ｅ ｒｅ ｒａｃ ｅ ｗａ
ｙ
，
Ｃ Ｃ Ｄ ｍ ａ ｇｉ ｎｇ
ｉ
ａｒ ｔ ｆ ｉｃ
ｉ ，
DO I : 10 . 16559 / j. cnki . 2095 2295 . 2015 . 01 . 011
2 0
1
5
年
3
月内
1
ｃｈ 蒙 古 科 技 大 学 学 报 Ｍ ａｒ
ｌ
，
2 0
1
5
第

3
4

卷 第 期
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ
Ｍｏ ｎｇｏ
口
Ｌ ＥＤ
屏上
？
说 明 成 像研 究 巳 进 入 应 用 阶 段 综 上所 述 关 于 高 炉 风 口 回 旋 区 的 测 温 和
”
，
“
口
辐 射 测 温 探 头 和 相 关 的 计 算 机 软 到 控 制 单元 经
，
．
ＰＣ
机 处 理 传输 到
，
Ｌ ＥＤ
显示 屏上
．
件 等技 术 上 述 研究 鲜 见 推 广应 用 报 道
1
．
1
．
4
控制单元
关 于 风 口 回 旋 区 成像 监 测 研 究 方 面
钢铁公 司 开 发研制 了
ｇｙ
ｃ ａ ｎ ｄ
ｉ
ｒ ｅ ｃ ｔｌ
ｙ
ｒｅ
ｆｌ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂｕ ｓ
ｔ
ｉ
ｏ ｎ ｓ ｔ ａｔ ｅ ｉ ｎ ｒ ａ ｃ ｅｗ ａ
．
ｙ
高 炉 冶 炼 过程 中 由 风
，
口
鼓 人 高 温 热 风 与 喷 人 定 了 炉 缸 的 温 度 因 为 它 对 整 个 高 炉 的 传 热 传 质
ｓ
．
Ｔｈ ｅ ａ ｐｐ
ｌ
ｉ
ｃａ
？
ｔ
ｉ
ｏ ｎ ｏ ｆｔ ｈｉ ｓｏ ｎｌ ｉ ｎｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉｎ
ｇ
ｓ
ｙ
ｓ ｔｅ
ｍ ｗａ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｎ ｔｒ ｏｄ ｕｃ ｅ ｄ
，
ｅｓ
ｐ
ｅ ｃ ｉａ ｌ ｌ
ｙ
ｔ
ｈｅ ｒｅ ｓ ｕ ｌｔ ｓｏ ｆ ｔ ｈｅ ｏｎ ｌｉｎ ｅ ｍ ｏ ｎｉ ｔｏ ｒ ｅｄ ｔｅ ｍ
．
日
本新
日
铁 株式 会社 在 君 津
4
号 高 利 用 红 外 辐 射 测 温 原 理 连 续 不 断 将 获 取 到 高
一
炉 窥视 孔上 安 装 了 辐射 高 温 计进 行 了 试 验 并 得 到
；
，
炉 风 口 回 旋 区 的 温 度 信 息 经 无 线 传输 模 块 发 射 到
， ，
，
3 ｌｉ
，
Ｚ ＨＡ
0 Ｓｈ
ｉ
－
ｌ
ｏｎｇ
3
，
Ｃ Ｕ Ｉ Ｄ ａ
1
－

Ｍ
ａｔ ｈｅ ｍ ａ ｔ ｃ ｓ
ｉ ，
Ｐｈ ｙ ｓ
ｔ
ｉ
ｃ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎｄ Ｂ ｉ ｏ ｌｏ
ｇ
ｉ
ｃ ａｌ
Ｅｎ
ｇ
ｉ
ｎｅ ｅ ｎ ｉ ｎ
ｓ Ｉ ｎｎ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ
5
显示单元
包 钢 六 号高 炉 安 装 使 用 还 有 常 州 安 邦 信 息 技 术 有 显 示 单 元 将控 制 单 元 处 理 后 的 高 炉 各 风 口 温 度
限公 司 研 制 的
“
Ａ Ｂ Ｇ ＬＴＶ
－
－
2
风
口
．
成像系 统 等 均
．
”
已 和 图 像 信 息
1
．
一
一
对应 显 示 在监 控 室 的
”
；
口
，
温 度 和 图像工 作 状
．
高 炉 风 口 摄 像 装 置 也 在 高 炉 上 安 装 应 用 北 京 神 态 实 时 进行 记 录 存 入 数据 库 以 备 后 续 查 询 分 析
、
网 创 新 科技 有 限 公 司 研 制 的
．
“
高 炉 风 口 摄 像 仪 在
”
1
－
1
－
，
3
号
；
，
4
号
丨
，
3
号 高 炉 上 进 行 利 用
成 像 原 理 连 续 不断 将 摄 取 的 高 炉 风
，
试 验 没 有 继 续 推 广 应 用 东 北 大 学 余 坤 等 人研 究 开 口 回 旋 区 燃烧 状 态 实 时 图 像 经 无 线 传 输 模 块 发 射
，
发了 高炉风
Ａｂ
ｓｔ ｒ ａ ｃ ｔ


：

Ｂ
ｌ
ａ ｓ ｔ ｆ ｕｒｎ ａｃ ｅ

；

Ｒ ａ ｃ ｅｗ ａ ｙ Ｔｅ ｍ ｐ ｅｒ ａ

；
ｔ
ｕｒｅ

；

Ｉ

ｍ ａ ｇｉ ｎ
ｇ
ｅ
：

Ｔｈ ｅ ｏ ｎ ｌ ｎ ｅ ｍ ｏｎ ｉ
ｉ
ｔ
ｏｒｉ ｎ
ｇ
ｓ
ｙ
ｓ
ｔ
ｅ ｍ ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｔｒ ｏｄ ｕ ｃ ｅ ｄ
ｉ
ｔ
ｏ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｆ Ｓ ｇｙ
，
Ｂ ａｏ ｔ ｏ ｕ 0
1
4 0
＂
1
0
，
Ｃｈ Ｃｏ
ｉ
ｎａ
；
2
ｔ
．
Ｉ ｒｏ
ｎ Ｐ ｌ ａｎ
，

Ｂａ ｏ ｔ ｏ ｕ Ｉｒ ｏｎ ａ ｎｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ （
9
Ｇ ｒｏ ｕ ｐ ） Ｃｏ
，
一
定 条件 下 决 进 展 并在 高 炉 上 应 用
，
＊
收稿 日 期
＝
2
0
1
5
－
0
－
1
2 0
基 金 项 目 内 蒙 古 科 技 厅 科技 计 划 资 助 项 目
：
（
2 0
1
3 0 3 6
1
）
；
内 蒙 古科 技 大 学 产 学 研 资助 项 目
．
（
ＰＹ
－
2 0
1
2
1
4
）
作者 简 介 杨 友 松
．
烧 状 态 又 直接 影 响 着 软 熔带 的 形 状 和 位 置 是 炉 况 2 0 世 纪
， ，
6 0
年 代 以 来 国 内 外 对 高炉 风
，
口 回
一
旋
些
顺 行 的 基础 区 的 测 温和
．
ＣＣＤ
成 像 的研 究
．
日
益关 注 取 得 了
，
高炉 风 口
回 旋 区燃烧 的温 度 在
ｉ
ａ Ｕ ｎｉ ｖ ｅ ｒｓ
ｉ
ｔ
ｙ
ｏ ｆ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃｈ ｎｏ ｌ ｏ
ｉ
ｇｙ
Ｖ ｏ
ｌ
．
3 4
，
Ｎｏ
．
1
文 章编 号
－
：
2 0 9 5
2 2 9 5
（
2 0
1
5
）
0
1

－
0 0 4
1

－
0 4
高 炉 风 □ 回 旋 区 测 温 成像在线监 测 系 统 研 究与 应 用
：
；
；
；
中 图 分类 号
：
ＴＰ
2 7 4
．
4
文 献标 识 码
一
：
Ａ
ＣＣ
摘
要 本 文详 细 介绍
：
种 适应 高 炉 风 口 回 旋 区 燃烧温度
．
、
Ｄ
成像 和 人 工 窥视
，
一
体 的在 线 监 测 系 统 描 述 了 该 监
，
测 系统的组 成 技 术特点 及基本 功能 还 介绍 了 监测 系 统在 高 炉 中 的 应 用 情 况 重 点进 行 了 高 炉 回 旋 区 温 度 监测 的
，
5 0 0
￣
1
7 0 0
＾ 之 间 个别 点 可达
，
1
9 2 0
Ｔ
．
英 国 输到 红 外 辐 射 测 温 仪
1
、
ＣＣＤ
摄 像 机及 窥视 筒
．
诺兰德研究 中 心 对 炉 缸 临 界温 度 的 测 量 结果 为
8 0 0

1
．
1
．
2
测温系 统
，
Ｋ 以
上
［
ｎ
、
效 果 分析 最 后给 出 该项技 术能直 观 反 映 回 旋 区 燃 烧 状 态 的 结 论
．
．
Ｒｅ ｓ ｅａｒ ｃｈ ａ ｎｄ ａｐｐ ｌ
ｓ ｙｓ ｔ ｅｍ ｆｏ ｒ ｔｈ ｅ ｒ ａ ｃ ｅ ｗａ ｙ ｔ ｅｍ
ｉｃ
ａｔ ｉｏ ｎ ｏ ｆ ｔｈ ｅ ｏ ｎｌ ｉ ｎ ｅ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍ ｂ ｉ ｎ ｅｄ ｗｉ ｔｈ ａｒ ｔｉ ｆｉ ｃｉ ａ ｌ ｅｅ ｉ ｇ ｎ ｇ ｃｏ ｐ ｐ
杨 友 松、 郝 忠 平
（
1
．
＊
2
，
廉
；
华
．
2
，
马
（
祥
）
2
，
梁 荣利
；
2
，
姚胜 利
3
，
赵世龙
（
）
3
，
崔 大福
，
1
内 蒙古 科技 大学
数理 与 生 物工 程 学 院
2
包 头 钢铁 集 团 公 司 炼 铁 厂
3
．
飞 秒光 电 科技 西安 有 限公 司 陕 西
Biblioteka Baidu西安
7
1
0
1
1
9
）
关 键 词 高 炉 回 旋 区 测 温 成像
， ，
7
1
9 ｍ
3
高 炉 上 采 用 钨 钼 热 电 偶 对 炉 缸 光学 系 统 中 安装 分 光 器 利 用 折射 与 反 射 原 理
，
回 旋 区 温度 分 布 进 行 测 量 结 果 回 旋 区 燃 烧 带 温 度 将采 集 到 的 高 炉 风
1
口
回 旋 区 光 谱 信 号 同 时 分路 传
，
的 热 源 和还 原 剂 高 炉 风 口 回 旋 区 燃 烧 带 的 大小 形 炉 风 口 的
．
、
？
1
5 ｍ ｍ
窥视 孔 观察 风 口 回 旋 区 的 燃 烧 带
状 焦 炭 运 动 的 状态 以 及 粉 焦 的 堆 积行 为 对 炉 料 的 状 况 只 有 了 解掌 握 各 个 风 口 回 旋 区 的 工 作 状 态 是