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高炉料仓的测量难点与料位测量仪表的选择
2019-08-14
【计为仪表 专注物位测量】高炉最早起源于中国，可以说中国高炉的出现和发展，是对人类物质生活的重要贡献。高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。由于高炉炼铁具有技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故以该方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。通常，冶炼1吨生铁需要1.5～2.0吨铁矿石，0.4～0.6吨焦炭，0.2～0.4吨熔剂，总计需要2～3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。而高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一个环节，及时、准确地进行配料、上料，是保证高炉产量和产品质量的重要前提。根据现代化高炉的要求，上料控制系统需要实现自动上料，并要求该系统具有一定的稳定性、先进性和经济实用性。本文将谈谈高炉料仓的测量难点与适合的料位仪表。
1．温度过高
高炉料仓的温度较高，其工作温度范围一般在200～300℃之间。
2．粉尘较大
高炉料仓内被干燥后的原材料，如碳素、石灰、矿石等会在加料和生产过程中散发出大量粉尘悬浮于空气中。
3．冲击与磨损较强
高炉料仓的高度比一般容器高出许多，其内部的块料等固体料在下料过程中会对测量仪表产生较大的向下重力冲击，且每次都对测量仪表造成不同程度的磨损。
4．介电常数变化大
由于物料配比会发生变化，且混和不均匀，还可能受少量蒸汽等影响，因此导致介质的介电常数变化较大，与此同时，高炉中较多的粉尘也会对介电常数形成干扰。
二、高炉料仓测量的料位开关选择
高炉工况的上述特点，使得其对料位开关的要求较高。
适合用于高炉料仓的料位仪表：
1．雷达料位计
雷达料位计本身不耐高温，但可采用冷却气体冷却吹扫、使雷达料位计远离高温环境，广泛应用在钢厂高炉和水泥罐中。虽然雷达料位计采用小射角高频雷达波，能尽量减少料仓中粉尘带来的回波干扰，但由于在其工作过程中不能中断气源，因此对于高炉料仓的工况有一定的限制与不便。
2．射频导纳料位开关
射频导纳料位开关，即射频导纳物位计，采用独特的电路设计和传感器结构，，在主电极与补偿电极间分别施加一组RF射频信号。射频导纳料位开关测量量多样化在于不止是测量电容，而是测量电容、电阻和电感的综合量，使测量更全面、更准确。对于高温环境，可采用超高温型射频导纳料位开关进行测量，其探头通常采用陶瓷检测元件而制成，但由于在高炉料仓内，物料冲击十分强烈，而陶瓷检测元件不抗冲击，容易在下料过程中被压弯损坏。
3．振棒料位开关
计为Tube-11振棒料位开关国产首款基于双管设计的棒状振动料位开关。产品主要用于测量颗粒状固体料位，能够满足绝大部分颗粒状料位的现场测量要求。可测物料密度低至0.02g/cm³，过程温度高达250℃，而超高温型（气/水冷却）的过程温度可达400℃。抗挂料冗余大，防护等级高（高达IP66/IP67），本安隔爆双重防爆，可以在粉尘较大的环境中使用，且其测量与介电常数无关，能够实现高可靠性测量。
4．阻旋料位开关
阻旋料位开关因价格低廉、应用广泛，被许多用户列为高炉料仓料位测量的首选。计为研发生产的Spin-11系列阻旋料位开关现有标准型和保护型两种，其结构设计合理，利用微型马达做驱动装置，通过离合器与传动轴相连接。当未接触物料时，仪表马达正常运转；当叶片接触物料时，马达则立刻停止转动，并自行切断电源，输出对应信号以控制物料输送。Spin-11阻旋料位开关具有以下工作特点：
（1）耐高温，性能强
过程最高温度高达400℃，采用进口电机、微动开关及轴承，具有较高的可靠性。
（2）防尘防爆性好，使用范围广
气体粉尘双防爆（Ex d IIC T6 Gb；Ex tD A21 IP65 T80℃），适用范围广，有效保证了其能够在具有爆炸性的粉尘场合中安全可靠地应用。
（3）抗冲击
配备304不锈钢材质作为主轴的保护管，有效地避免了物料对主轴造成的冲击，适用于密度较大的固体颗粒测量，如粘土、金属、石灰石、水泥、金属锯屑、砂石等。
选择正确的料位仪表可以为高炉料仓相关的冶炼企业提供更好的生产过程稳定性及生产效率，综合来讲，振棒料位开关和阻旋料位开关都能较好满足高炉料仓的测量，但比较而言，计为Spin-11阻旋料位开关在价格上更有优势些。
一、高炉料仓料位测量的难点
高炉料仓的料位检测与控制对于保证高炉生产的连续进行十分关键，但由于其工况的特殊性，导致料位测量存在以下难点：1．温度过高
高炉料仓的温度较高，其工作温度范围一般在200～300℃之间。
2．粉尘较大
高炉料仓内被干燥后的原材料，如碳素、石灰、矿石等会在加料和生产过程中散发出大量粉尘悬浮于空气中。
3．冲击与磨损较强
高炉料仓的高度比一般容器高出许多，其内部的块料等固体料在下料过程中会对测量仪表产生较大的向下重力冲击，且每次都对测量仪表造成不同程度的磨损。
4．介电常数变化大
由于物料配比会发生变化，且混和不均匀，还可能受少量蒸汽等影响，因此导致介质的介电常数变化较大，与此同时，高炉中较多的粉尘也会对介电常数形成干扰。
二、高炉料仓测量的料位开关选择
高炉工况的上述特点，使得其对料位开关的要求较高。
适合用于高炉料仓的料位仪表：
1．雷达料位计
雷达料位计本身不耐高温，但可采用冷却气体冷却吹扫、使雷达料位计远离高温环境，广泛应用在钢厂高炉和水泥罐中。虽然雷达料位计采用小射角高频雷达波，能尽量减少料仓中粉尘带来的回波干扰，但由于在其工作过程中不能中断气源，因此对于高炉料仓的工况有一定的限制与不便。
2．射频导纳料位开关
射频导纳料位开关，即射频导纳物位计，采用独特的电路设计和传感器结构，，在主电极与补偿电极间分别施加一组RF射频信号。射频导纳料位开关测量量多样化在于不止是测量电容，而是测量电容、电阻和电感的综合量，使测量更全面、更准确。对于高温环境，可采用超高温型射频导纳料位开关进行测量，其探头通常采用陶瓷检测元件而制成，但由于在高炉料仓内，物料冲击十分强烈，而陶瓷检测元件不抗冲击，容易在下料过程中被压弯损坏。
3．振棒料位开关
计为Tube-11振棒料位开关国产首款基于双管设计的棒状振动料位开关。产品主要用于测量颗粒状固体料位，能够满足绝大部分颗粒状料位的现场测量要求。可测物料密度低至0.02g/cm³，过程温度高达250℃，而超高温型（气/水冷却）的过程温度可达400℃。抗挂料冗余大，防护等级高（高达IP66/IP67），本安隔爆双重防爆，可以在粉尘较大的环境中使用，且其测量与介电常数无关，能够实现高可靠性测量。
4．阻旋料位开关
阻旋料位开关因价格低廉、应用广泛，被许多用户列为高炉料仓料位测量的首选。计为研发生产的Spin-11系列阻旋料位开关现有标准型和保护型两种，其结构设计合理，利用微型马达做驱动装置，通过离合器与传动轴相连接。当未接触物料时，仪表马达正常运转；当叶片接触物料时，马达则立刻停止转动，并自行切断电源，输出对应信号以控制物料输送。Spin-11阻旋料位开关具有以下工作特点：
（1）耐高温，性能强
过程最高温度高达400℃，采用进口电机、微动开关及轴承，具有较高的可靠性。
（2）防尘防爆性好，使用范围广
气体粉尘双防爆（Ex d IIC T6 Gb；Ex tD A21 IP65 T80℃），适用范围广，有效保证了其能够在具有爆炸性的粉尘场合中安全可靠地应用。
（3）抗冲击
配备304不锈钢材质作为主轴的保护管，有效地避免了物料对主轴造成的冲击，适用于密度较大的固体颗粒测量，如粘土、金属、石灰石、水泥、金属锯屑、砂石等。
选择正确的料位仪表可以为高炉料仓相关的冶炼企业提供更好的生产过程稳定性及生产效率，综合来讲，振棒料位开关和阻旋料位开关都能较好满足高炉料仓的测量，但比较而言，计为Spin-11阻旋料位开关在价格上更有优势些。
TAGS : 料位开关
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