1、2 号高炉优化升级改造项目作为酒钢十二五期间重点改造项目之一，其监测设施的设置必须体现出“完备、成熟、可靠”的特点，为此，设计院与项目部相关技术人员依据 1、2 号高炉的工艺特点及当前国内大中型高炉监测技术的发展现状，通过反复论证，最终确定初设方案，并通过项目实施，确保了1、2 号高炉监测设施的完备性、可靠性。分述如下。 

 

2 监测设备概述

2．1 高炉风口小套实现自动检漏

        1 号高炉共有 26 个风口，在每个风口小套的进、出水管路上分别安装了两个电磁流量计，将其信号引入高炉本体 PLC 系统，看水工通过监控画面上显示的进、出水管水流量值，就可准确进行风口检漏分析，对破损风口进行报警预测，确保风口破损及时发现，为进一步采取措施提供依据。

 

        由于电磁流量计在测量精度方面的局限性，造 成 1 号高炉风口小套进、出水管水流量测量值之间的偏差较大，自动检漏灵敏性较差。鉴于本部 4 号高炉引进的马鞍山嘉逸“弯管流量计风口检漏系统”有良好的应用效果及口碑，2 号高炉改造中放弃了电磁流量计自动检漏，引进“弯管流量计风口检漏”技术。 

 

        2#高炉共 18 个风口，在风口小套进、出水管道上同时安装高精度的流量计和高精度的温度传感器，实时采集数据，并把现场采集的数据通过现场总线通讯电缆上传至主控室的监控计算机，在监控计算机上通过专门的通讯接口和监测软件来实现一系列的数据实时显示以及处理工作。通过对重要的监测数据设置上限值和下限值，实时报警系统可以在很好时间内反映出风口有无异常情况，提前预警，从而起到风口保护的作用。通过对历史数据的查看与分析，可以了解到风口在各个时期的使用情况，为下一阶段的决策提供有力的科学依据。

 

        该系统具有稳定的性能，强大的数据采集和处理功能，历史数据存储和处理功能，历史趋势和事故趋势曲线，报表输出和管理功能。生产过程控制系统的上位机部分，除了直接显示现场的检测数据以外，还记录并保存大量的历史数据，通常保存一年，同时提供丰富的历史数据处理功能，包括事故追忆，并提供丰富的报表等。 

 

        1、2 号高炉设置的风口自动监测设施，为高炉的生产操作带来了极大的方便，既降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，又保证了设备安全和巡检人员的人身安全。 

 

        2 号高炉所采用的“弯管流量计自动检漏”系 统，较 1 号高炉的电磁流量计自动检漏技术，具有更灵敏、更精确的优势。 

 

2．2 高炉软水密闭循环系统实现水温差、热负荷精准监测和智能预警

        为了帮助高炉操作人员实时监控冷却壁的冷却水温差、热负荷情况，及时发现异常情况并采取有效措施，预防高炉安全事故的发生，设置高炉冷却水温差热负荷精准检测和智能预警系统。

 

        高炉冷却水温差热负荷精准检测和智能预警系统由水温差传感器、数据接收器、电磁流量计、协议转换器、服务器或工控机、数学模型及软件构成。 

 

        1 号高炉软水密闭循环系统共设置冷却水温度监测点 646 个，电磁流量计 66 台; 2 号高炉软水密闭循环系统共设置冷却水温度监测点 441 个。随着该系统的有效运行，两座高炉软水密闭循环系统的自动化监测水平得到了极大提高。 

 

2．3 建立高炉炉缸炉底三维侵蚀、渣铁壳变化和活跃性在线智能监测系统

        为了实时监测炉缸炉底的侵蚀状况，预防炉缸炉底严重侵蚀，有效避免烧穿事故发生，实现炉缸炉底的安全长寿，并对炉缸活跃性进行实时监测，1 号、2 号高炉引进、开发了“高炉炉缸炉底三维侵蚀内型、渣铁壳变化和活跃性在线智能监测诊断系统”。

 

        系统主要由耐热电偶、热电偶采集模块、补偿导线、协议转换器、服务器、数学模型、软件构成。 1 号高炉炉缸炉底共设置测温点 294 个，2 号高炉炉缸炉底共设置测温点 247 个。测温元件选用 N 型柔性铠装电偶，测温精度≤ 1%T; 测温点布置科学、合理; 软件及数学模型形象、生动。 

 

2．4 设置炉顶红外成像系统

        为了使高炉操作人员对高炉内部炉料及旋转溜槽状态进行实时监控，确保高炉的稳产顺行，实现高炉生产指标最佳化，本次改造中，在 1、2 号高炉炉顶分别设置了 1 套炉顶红外成像系统，用于观察炉喉炉料及旋转溜槽的工作情况及料面温度的分布情况。系统由摄像头、显示器、录像机、软件等组成。监视器安装在高炉主控室，监视画面还可显示在主控室大屏幕上，达到了形象、直观的效果。 

 

2．5 引进风口成像装置

        为对高炉风口区域进行连续成像监测，直观地记录喷煤、风口区燃烧及渣皮脱落等状况，在 1、2 号高炉的每个风口均设置了一套风口成像装置，安装在送风支管的窥视孔部位。 1 号高炉共设置 26 套摄像装置，2 号高炉设置18 套摄像装置。

 

        系统由摄像头、显示器、录像机等组成，监视器安装在高炉主控室，实现了高炉风口的远程监控。 

 

2．6 改造工业电视监测系统

        为了直观、及时了解现场生产情况，保证生产安全，在高炉矿槽、炉顶、出铁场、风口平台、热风阀、摆动溜槽下的铁水罐车、渣处理装置的转鼓运转等关键生产部位分别设置工业电视摄像机，总计 23 套，并在相应的主控室、渣处理操作室设置监视器。 

 

1、2 号高炉视频监测点见表 1。

        在两座高炉主控室分别设置 36×8 视频控制矩阵，四画面处理器和 8 台 42 吋液晶显示器，显示接入主控室的摄像机画面。 3 应用效果及结语酒钢 1、2 号高炉自 2014 年初改造完毕、投入使用以来，因其先进、完备的监测系统应用，为两座高炉的生产插上了腾飞的翅膀。不仅为高炉装上了明亮的“眼睛”，而且实现了安全、高效生产，极大地降低了工人的劳动强度。

        在两座高炉上引入的“高炉风口小套实现自动检漏”系统、“高炉软水密闭循环系统实现水温差、热负荷精准监测和智能预警”系统、“高炉炉缸炉底三维侵蚀、渣铁壳变化和活跃性在线智能监测”系 统，彻底解决了过去长期困扰炼铁人的风口检漏、冷却壁破裂以及炉底侵蚀问题，是高炉长寿的必要保证。

 

        先进、完善的监测设施及系统，不仅为酒钢 1、2号高炉的安全、长寿生产提供了保证，也使改造后的高炉自动化装备水平跨入全国先进行列。