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Solution
高炉铁水包、鱼雷罐铁水液位检测系统
2022-6-23
来源:未知
点击数:  2661        作者:未知
  • 一、概述

    本技术方案适用炼铁厂,一座高炉两个出铁场及罐位的高炉铁水液位检测系统、铁水罐号识别与定位系统,用于炼铁高炉生产中测量铁水罐铁水液面和罐号的专用设备。其基于使用脉冲雷达测量料面的方法,无线射频识别技术(RFID)的基础上,通过导波、吹扫、冷却等技术处理,精确导出液面数据和罐号,实现了连续显示铁水液位的要求,通过客户机建立模型软件,实现可存储、查阅和导出铁水液位高度测量数据。在避免铁水从铁水罐车中溢出所带来安全隐患的同时,控制合适的铁水收受量,以满足高炉与炼钢之间的工艺衔接和高效低成本运行。

    二、铁水液面自动检测

    其主要作用是在高炉出铁时掌握铁水罐内铁水液面的高度。一是控制高炉摆动喷嘴出铁水口的出铁量;二是通过控制出铁量防止铁水溢出。铁水过程中失控,造成铁水外溢,外溢铁水与受铁坑潮湿地面或积水接触,引发水蒸气急剧膨胀发生爆炸,是事故发生的直接原因。

    21.系统描述

    该系统基于雷达测距技术和空气冷却技术,实现了高温粉尘环境下的铁水液位测量。雷达测距技术可有效消除粉尘、罐壁等产生的虚假脉冲信号,保证测量精度。空气冷却技术可消除高温铁水对雷达料位计的影响,保证料位计长期稳定可靠工作。该系统可以帮助操作人员通过屏幕显示的信息精确控制铁水液位,既降低了工人的劳动强度又保证了生产安全。

    图一:系统检测网络拓扑图

    2.2.系统组成及功能描述

      主要包括高频雷达铁水液面检测装置、大屏幕显示报警装置、现场控制采集控制箱、主控室显示设置系统。

    1)在出铁过程中,可安全稳定连续自动测量铁水罐内的铁水液位高度,可在出铁现场大屏实时显示铁水罐的铁水液位值。

    2)根据现场工艺情况,雷达液位监测系统可设置预警高度H1、警戒线报警高度H2两档报警值,并具备在出铁现场声光报警功能。出铁过程中,铁水罐内铁水液位高度达到预警高度H1时,出铁场报警系统黄灯闪烁预警;液位达到报警高度H2时,出铁场报警系统红灯跳闪声光报警。声光报警音量可调,可消音。

    3)铁水罐车就位后,自动识别罐号,系统可自动记录并建立生成铁水罐车的使用信息数据库,包括每个铁水罐的使用次数,盛铁起止时间、盛铁前罐底高度、液位最小高度、最大高度以及实际测量高度。

    4)铁水液位测量的实时数据和历史数据可在后台存储、查阅和导出,并可自动生成铁水液位高度随时间变化的曲线图。可从图中单独读取某一点的数据,具备放大查看功能;数据存储时间不少于一年。

    5)提供上述数据的通讯接口便于进入中控室DCS系统及铁前信息化系统。

    三、铁水罐自动识别系统

    在恶劣的系统运行环境下(铁水罐表面温度250℃左右),我们充分考虑用户的需求并综合了各种定位技术的特性和限制条件,我公司在无线射频识别技术(RFID)的基础上,研发了耐高温、远距离、高速识别的无源铁水罐识别标签,实现了对铁水罐运输过程的完整跟踪,解决了钢铁企业对铁水罐运输过程的自动识别、跟踪和定位管理。铁水罐运输跟踪系统可实时采集、跟踪、定位铁水罐。铁水罐调度人员可在控制室的计算机软件中可以查看到所有的铁水罐的位置、行驶方向、运载状态等信息,为调度人员提供了管理依据,提高了运行效率。

    3.1铁水罐自动识别系统

    铁水罐自动识别系统包括罐号自动识别主机、接口软件、耐高温电子标签等。铁水罐号识别主机采用了现在比较成熟的RFID 无线射频识别技术,设计了不锈钢防护外壳,保证了产品在恶劣环境下的抗干扰能力、防护能力和稳定性。主机工作频段为超高频段,并且内置极化天线,射频功率可软件调节,具有非接触、不受环境影响、读写距离远、适应物体高速运动性能好、操作方便、防冲突等优良特性。

    电子标签具有耐高温,耐腐蚀、抗撞击、抗金属等物理特性,并且根据铁水罐的外形,设计了适合安装的防护架,保证了铁水罐在生产过程中,电子标签不会被损坏、脱落,并且保证了良好的识别方向,提高了识别率。

    3.2.技术指标

    1、温度范围:-50℃~400

    2、识别距离:03m

    3、识别率:99.9%

    4、采样时间:10ms

    5、车速范围:015km/h

    3.3.吹扫、冷却系统:

    压缩空气进行过滤后,对雷达表面进行吹扫。整体设备结构采用两级双层压缩空气冷却/清扫/密封设计,电磁发射器密封在风冷罩内,压缩空气直吹。导播天线内侧压缩空气以0°和90°方式接入设备防护部件后,对前端雷达进行连续的气体吹扫和冷却,达到实时向下压抑粉尘和为发射器降温的作用。导播天线与导波管之间接入两路压缩空气吹扫,保证天线外侧无积灰。

    3.4.显示、报警系统:

    根据现场工艺情况,雷达液位计检测系统能够任意设定上限报警值,以保证一罐到底生产的需要。可以精确导出液位的实时数据,并具有满罐报警功能,提示操作人员此时满罐,防止原料外溢,造成事故。

    3.5.软件控制系统:

    可存储、查阅和导出铁水液位高度测量数据,数据存储时间不少于一年。提供通讯接口、相关软件资料并且开源。自动生成铁水液位高度随时间变化的曲线图,可从图中单独读取某一点的数据,具备放大查看功能;可自动记录并建立生成铁水罐车的使用信息数据库。

    四、使用条件

    1、出铁场平台有220VAC电源。

    2、出铁场平台有大于0.2MPa 以上的压缩空气源。

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