摘要：干熄焦技術應用提高了焦炭質量、改善環(huán)境和增加能源回收，為了保證干熄焦的穩(wěn)定連續(xù)運行，必須保證預存室有一定的必要空間，抑制干媳焦爐的爐內壓力變動，干熄爐料位監(jiān)測控制是實現(xiàn)干熄焦工藝穩(wěn)定的自動化控制中關鍵的環(huán)節(jié)。
本文采用URT雷達料位對原采用y射線料位計的料位裝置進行分析，結合實際檢修創(chuàng)新改進應用高溫URT雷達料位計檢測，運用干熄爐微創(chuàng)開孔無砌磚噴涂技術、自然冷卻和強制風冷抑制技術降溫保護達到穩(wěn)定精確檢測干媳爐料位的一種適應于改造的新型實用的干媳焦料位檢測裝置。
干熄焦技術自20世紀初從瑞士起源，在20世紀80年代引入國內，由于其在提高焦炭質量、改善環(huán)境和回收能源方面的優(yōu)勢，在國內鋼鐵企業(yè)已經(jīng)被廣泛應用。干熄焦爐是利用循環(huán)氣體冷卻焦炭裝置，由上至下分為預存室和冷卻室，另外還包括使循環(huán)氣體通往爐外的斜煙道和環(huán)形煙道。為了保證干熄焦的穩(wěn)定連續(xù)運行，必須保證預存室有一定的必要空間，抑制干媳焦爐的爐內壓力變動，那么干熄爐料位監(jiān)測控制是實現(xiàn)干熄焦工藝穩(wěn)定的自動化控制中關鍵的環(huán)節(jié)。
1原干熄焦檢測特點及需要解決的問題
邯鋼西區(qū)焦化一、二號干熄焦料位監(jiān)測裝置原設計中的料位計采用了y射線料位計，其測量原理為利用v射源發(fā)出輻射，射線穿透罐壁材料被衰減，隨著物位的變化，探棒處的輻射劑量會相應的變化，僅能實現(xiàn)一點料線的檢測修正，無法連續(xù)準確測量料位，并且由于干媳爐里粉塵大，射源需要穿過的環(huán)形煙道易于堵塞，有一段盲端在運行期間無法清理，導致料位測量不可靠的問題，被迫人工觀察料位，導致爐內壓力大幅度變化，空氣進入爐內造成焦炭過燒，料位偏差大，干熄焦爐無法穩(wěn)定連續(xù)息焦和焦炭質量波動。同時壓力和料位變化也對斜煙道和環(huán)形煙道磚的承壓強度造成沖擊，斜煙道和環(huán)形煙道磚脫落和塌陷也有此重要原因，導致干熄焦運行周期縮短，被迫提前檢修。
針對生產過程中出現(xiàn)的問題和利用年修時機，必須對干熄焦料位檢測裝置進行改造完善，實現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)監(jiān)測控制。經(jīng)過對國內各大鋼廠干熄焦的調研，與中冶焦耐院的研討，干熄焦連續(xù)監(jiān)測采用新型高溫雷達料位計可以實現(xiàn)。但是，國內干熄焦連續(xù)監(jiān)測都是在工程建設時按設計進行實施，沒有在運行后改造先例。因為高溫輻射、安裝位置和角度準確確定難度大并且傳統(tǒng)方式監(jiān)測裝置改造解決高溫輻射必須對干熄焦頂部砌磚拆除并進行重新砌筑，頂部磚型重新設計和燒制費用高、施工周期太長，在短短的檢修期間無法完成。
2干熄焦料位檢測裝置的改造
國內干熄焦料位檢測改造未能實施的原因主要是在裝置的開孔和砌磚遇到了阻礙，無法承擔爐頂錐型部位的結構的拆除變動太大，施工周期過長，費用過高。這也是干熄焦料位檢測裝置的關鍵技術，高爐的爐內噴涂技術已經(jīng)在鋼廠普遍采用，而在干熄焦爐還是首次使用，別無先例，我們在干熄焦爐的椎部實施了切割和定位鉆口，對椎部磚結構做到最小程度的損傷，并進行高溫噴涂技術噴涂，在大管內壁噴涂150mm厚度的高溫噴涂料。從而實現(xiàn)修補加固椎部開孔損傷和耐磨保溫處理，達到干熄焦料位裝置的抗高溫和耐磨效果。
2.1檢測裝置改造后的總視圖（如圖1所示）儀表的安裝位置靠近爐子的內壁，然后稍向中心傾斜，這樣基本可以達到避開爐壁和料流的效果，位于離地面高度為23.979mm的位置上，雷達信號的中心點在離爐壁1.5m的位置處。
2.2 3D驗算法定位準確的開孔位置和儀表安裝角度（如圖2所示）充分收集干熄焦爐的結構數(shù)據(jù)和高溫雷達發(fā)射角度、裝爐裝置的落焦角度及雷達檢測中心點的基礎數(shù)據(jù)，運用三維運算方法，精確的得到如下數(shù)據(jù)：
（1）開孔的中心點可在離錐體底部斜面距離1.5m處，開孔的直徑為300mm，完全消除雷達反射波的爐墻干擾反射影響。
（2）根據(jù)爐體直徑和測量的高度，儀表的傾斜角a為10°，避開裝焦落料時對雷達波的干擾，使在裝焦過程中料位計準確測量。
（3）開孔的中心點離錐體底部的垂直距離為850mm。料位最高不能高于錐體底部的位置，因為該位置離開孔處垂直距離僅為850mm，是爐體磚溫度950℃和高位紅焦的輻射隔離空聞，便于強冷吹掃抑制。
（4）選用發(fā)射角為Tg6°的雷達物位計，得到開孔較小僅為直徑300mm的測量孔。
2.3分段設置檢測裝置實現(xiàn)自然冷卻和便于強制風冷實施（1）檢測裝置設計為外徑600mm，內徑直徑為300mm，保溫澆注料厚度150mm的大接管，高度為1500mm。大接管上加一個直徑為200mm高為300mm的小接管，安裝雷達物位計。該小接管不要保溫層，加強雷達物位計儀表的自然冷卻效果。
（2）在小接管上加氮氣吹掃和安裝溫度計。接管上加氮氣吹掃，氮氣吹掃口共五個，吹掃壓力為2.5bar。要求氣源壓力穩(wěn)定，并持續(xù)吹掃（關鍵）。每個吹掃口的內徑為G1/2A，相當于12.7mm。每個吹掃口的氮氣量約為25m/h，總的氮氣量約為100m2h。氮氣吹掃冷卻抑制透過大管的輻射熱，設計要求溫度最高不能超過400℃，正常運行溫度控制在200-300℃范圍內，通過近3個月運行，小管和大管的頂部溫度在45℃以下，冷卻效果遠遠超過最初設計。改造圖如圖3所示。
3結束語
本文通過進行資料搜尋和科學計算，大膽創(chuàng)新，應用了微創(chuàng)開孔無砌磚噴涂技術、自然冷卻和強制風冷抑制技術和3D技術驗算方法成功的研發(fā)出干媳焦雷達料位監(jiān)測裝置，在邯鋼西區(qū)1#干媳焦35天年修和2#干熄焦修補環(huán)形煙道的16天中僅用5天時間成功安裝實施。氮氣吹掃冷卻抑制透過大管的輻射熱，設計要求溫度最高不能超過400℃，正常運行溫度控制在200-300℃范圍內，通過近8個月運行，小管和大管的頂部溫度在45℃以下，冷卻效果遠遠超過最初設計，實施后干熄爐料位測量精度為1%，預存室空聞波動控制在0.2米，爐內壓力波動小于5pa。完全解決了原設計的用焦罐理論重量推算裝焦料位和射線單點修正問題，使料位誤差降低了98%以上。在自動控制中增加了料位自動判定模塊杜絕了過量排焦和裝滿焦的事故，實現(xiàn)了全自動裝排焦，從而延長了斜煙道和環(huán)形煙道磚運行周期。
作者：王忠
參考文獻：
[]羅時政，喬繼軍，張丙林.2010干熄焦生產操作與設備維護[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.
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與SFSD23尺寸一致，只是接頭不同。
流量計的選型，需要知道測量的介質、溫度、壓力以及安裝方式，然后就知道使用哪種流量計比較合理了。
電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計，通過切割磁力線來測量液體的流量的。
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