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发布时间:2021-07-19 15:41:02 阅读: 来源:电热圈厂家

SDL料位控制技术在莱钢750m3高炉上的应用

莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂(简称莱钢炼铁厂)3×750m3高炉采用了先进的无料钟炉顶设备,密闭料罐内料位检测的准确与否,对高炉备料和布料的控制至关重要,因此选择准确可靠的检测手段及其控制装置是完成高炉配预计年均实现营业收入56.13 亿元料的关键。在752、推动《GB/T 10801.2⑵002 绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)》国家标准的修订;0m3高炉料罐料位检测的设计中,采用了多种检测装置,使用效果都不理想,多次发生料位检测信号迟缓、时T=(P/F)*sin a有时无、准确性差的问题,由此引发PLC控制程序紊乱,出现上料批次异常、炉顶料罐喷料、高炉减风慢风等故障,使高炉炉况产生较大波动,对高炉生产很大影响。

尤其3#750m3高炉,采用的是串罐式无料钟炉顶设备,一旦料位检测信号异常,将直接导致高炉无法上料,高炉必须减风操作,如果不能及时排除信号异常故障,还将引起高炉休风。

1 现有检测装置分析

莱钢炼铁厂2×750m3高炉采用称重检测装置和PNF-1201型核辐射料位计,将称重检测作为备用检测手段。3#750m3高炉采用振动检测装置和PNF-1201型核辐射料位计,将振动检测作为备用检测手段。

1.直接进行下1步操作1 称重检测装置

在料罐底部安装3个称重传感器,将料罐重量转换为mV信号,通过称重变送器将mV信号转换成实际重量值,根据测量的料罐重量判断罐内料位情况,并向PLC系统发送“料空”信号。由于料罐在均压和放散时受炉内压力的影响,测量值与实际值存在较大差别,检测效果差,容易引起误信号,因此仅能作备用检测手段。

1.2 振动检测装置

在料罐底部开一个小孔,安装振动传感器,检测设备检测布料时对料罐振动产生的声音分贝值,通过调试并设定出布完料时的振动分贝值,来判断罐内是否“料空” 。该装置检测敏感度差,受环境噪音影响大,检测准确性极差,也仅能作备用检测手段,并且难以投入正常使用。

1.3 PNF-1201型核辐射料位计

首先选择探测点。由于料流调节阀是关闭料罐控制炉料流出的阀门,仅在料空时才能关闭,选择在料流调节阀下端的管道检测料空信号较可靠;在管道一侧放置Cs137γ射线源,由直径2mm的小孔向管道内发射γ射线;在射线源水平对面位置安装γ射线探测器,通过G-M计数管将γ射线转换成电脉冲信号,并由此发送“料空”信号。该料位计受环境影响较小,与前两种检测装置相比,检测准确性相对好一些,基本满足生产要求,一直作为生产上的主要检测手段,但运行中也常出现故障。

利用γ射线检测料罐料位,在目前仍是一种冲击速度为5.2米/秒较可靠的手段。但随着射线源逐渐衰减,射线穿透能力的减弱,要满足工艺要求,有两种解决方案:

第一种方案是继续使用PNF-1201型料位计,但必须重新购买γ射线源,提高γ射线源的强度。该方案存在以下问题:γ射线源为国家专控产品,购买和使用必须得到政府主管部门的批准,而且换下的射线源必须妥善处理,政府主管部门定期检查;提高源强后对环境辐射能力加大,容易给现场维护人员带来伤害;更换和处理射线源都需要较大投资。

第二种方案是继续使用现有射线源,提高γ射线接收装置的射线收集能力。通过对PNF-1201型核辐射料位计深入分析,其接收器使用G-M计数管,G-M计数管易老化,使用寿命短,存在“死时间”和漏计数。“死此时换密封圈时间”指计数管在产生一个脉冲过程中,不能对其它射入的射线进行计数的时间,而由于存在死时间,所以必然会造成漏计数,特别是在计数率较高时,其漏计数就较多,使G-M计数管的探测效率下降。

2002年通过考察研究,发现拥有γ射线探测专利技术的SDL-85A型闪烁料位计,能够完成方案二的改进,且投资少,实施容易。确定选用该方案。

2 SDL型闪烁料位计的功能简介

2.1 工作原理

SDL-85A型闪烁料位计由放射源、探头、N/V变换器和主机四部分组成。放射源、探头、N/V变换器是安装在现场的信号产生成形和处理部分,主机是显示和控制部分,两部分之间为专用电缆连接,以保证信号传递的可靠性。

SDL-85A型闪烁料位计的工作原理如图1所示。

图1 SDL-85A型闪烁料位计控制原理

放射源产生一定强度的γ射线,穿透设备料仓到达另一端,被探头接收。依据核物理学射线与物质相互作用衰减的理论,空仓时的空气介质和满仓时的焦炭或矿石介质对γ射线吸收减弱的程度明显不同,使探头接收到的射线强度也明显不同,反映出料仓内部的“料空”、“料满”和料位情况。

SDL-85A型闪烁料位计采用直流电压传输。探测器把接收到的射线变成电压脉冲信号,输出的信号较小,经过N/V变换器放大、滤波、整形,由滤波单元转换成10V左右的直流电压信号。此信号电压经过远距离传输给主机,一方面由仪器面板上的微安电流表显示出探头的测量情况,并结合“红”、“绿”指示灯给出“料空”和“料满”指示;另一方面通过继电器给出“料空”“料满”的PLC控制信号。

2.2 主要特点

SDL-85A型闪烁料位计的主要特点有:料位测量快速准确,显示直观,输出控制信号稳定可靠;运用高灵敏度、低

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