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深圳計為自動化技術有限公司
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高爐料倉的測量難點與料位測量儀表的選擇
2019-08-14
【計為儀表 專注物位測量】高爐最早起源于中國，可以說中國高爐的出現和發展，是對人類物質生活的重要貢獻。高爐是用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。由于高爐煉鐵具有技術經濟指標良好，工藝簡單，生產量大，勞動生產效率高，能耗低等優點，故以該方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）三部分組成。通常，冶煉1噸生鐵需要1.5～2.0噸鐵礦石，0.4～0.6噸焦炭，0.2～0.4噸熔劑，總計需要2～3噸原料。為了保證高爐生產的連續性，要求有足夠數量的原料供應。而高爐上料是煉鐵高爐系統中最重要的一個環節，及時、準確地進行配料、上料，是保證高爐產量和產品質量的重要前提。根據現代化高爐的要求，上料控制系統需要實現自動上料，并要求該系統具有一定的穩定性、先進性和經濟實用性。本文將談談高爐料倉的測量難點與適合的料位儀表。
1．溫度過高
高爐料倉的溫度較高，其工作溫度范圍一般在200～300℃之間。
2．粉塵較大
高爐料倉內被干燥后的原材料，如碳素、石灰、礦石等會在加料和生產過程中散發出大量粉塵懸浮于空氣中。
3．沖擊與磨損較強
高爐料倉的高度比一般容器高出許多，其內部的塊料等固體料在下料過程中會對測量儀表產生較大的向下重力沖擊，且每次都對測量儀表造成不同程度的磨損。
4．介電常數變化大
由于物料配比會發生變化，且混和不均勻，還可能受少量蒸汽等影響，因此導致介質的介電常數變化較大，與此同時，高爐中較多的粉塵也會對介電常數形成干擾。
二、高爐料倉測量的料位開關選擇
高爐工況的上述特點，使得其對料位開關的要求較高。
適合用于高爐料倉的料位儀表：
1．雷達料位計
雷達料位計本身不耐高溫，但可采用冷卻氣體冷卻吹掃、使雷達料位計遠離高溫環境，廣泛應用在鋼廠高爐和水泥罐中。雖然雷達料位計采用小射角高頻雷達波，能盡量減少料倉中粉塵帶來的回波干擾，但由于在其工作過程中不能中斷氣源，因此對于高爐料倉的工況有一定的限制與不便。
2．射頻導納料位開關
射頻導納料位開關，即射頻導納物位計，采用獨特的電路設計和傳感器結構，，在主電極與補償電極間分別施加一組RF射頻信號。射頻導納料位開關測量量多樣化在于不止是測量電容，而是測量電容、電阻和電感的綜合量，使測量更全面、更準確。對于高溫環境，可采用超高溫型射頻導納料位開關進行測量，其探頭通常采用陶瓷檢測元件而制成，但由于在高爐料倉內，物料沖擊十分強烈，而陶瓷檢測元件不抗沖擊，容易在下料過程中被壓彎損壞。
3．振棒料位開關
計為Tube-11振棒料位開關國產首款基于雙管設計的棒狀振動料位開關。產品主要用于測量顆粒狀固體料位，能夠滿足絕大部分顆粒狀料位的現場測量要求。可測物料密度低至0.02g/cm3，過程溫度高達250℃，而超高溫型（氣/水冷卻）的過程溫度可達400℃。抗掛料冗余大，防護等級高（高達IP66/IP67），本安隔爆雙重防爆，可以在粉塵較大的環境中使用，且其測量與介電常數無關，能夠實現高可靠性測量。
4．阻旋料位開關
阻旋料位開關因價格低廉、應用廣泛，被許多用戶列為高爐料倉料位測量的首選。計為研發生產的Spin-11系列阻旋料位開關現有標準型和保護型兩種，其結構設計合理，利用微型馬達做驅動裝置，通過離合器與傳動軸相連接。當未接觸物料時，儀表馬達正常運轉；當葉片接觸物料時，馬達則立刻停止轉動，并自行切斷電源，輸出對應信號以控制物料輸送。Spin-11阻旋料位開關具有以下工作特點：
（1）耐高溫，性能強
過程最高溫度高達400℃，采用進口電機、微動開關及軸承，具有較高的可靠性。
（2）防塵防爆性好，使用范圍廣
氣體粉塵雙防爆（Ex d IIC T6 Gb；Ex tD A21 IP65 T80℃），適用范圍廣，有效保證了其能夠在具有爆炸性的粉塵場合中安全可靠地應用。
（3）抗沖擊
配備304不銹鋼材質作為主軸的保護管，有效地避免了物料對主軸造成的沖擊，適用于密度較大的固體顆粒測量，如粘土、金屬、石灰石、水泥、金屬鋸屑、砂石等。
選擇正確的料位儀表可以為高爐料倉相關的冶煉企業提供更好的生產過程穩定性及生產效率，綜合來講，振棒料位開關和阻旋料位開關都能較好滿足高爐料倉的測量，但比較而言，計為Spin-11阻旋料位開關在價格上更有優勢些。
一、高爐料倉料位測量的難點
高爐料倉的料位檢測與控制對于保證高爐生產的連續進行十分關鍵，但由于其工況的特殊性，導致料位測量存在以下難點：1．溫度過高
高爐料倉的溫度較高，其工作溫度范圍一般在200～300℃之間。
2．粉塵較大
高爐料倉內被干燥后的原材料，如碳素、石灰、礦石等會在加料和生產過程中散發出大量粉塵懸浮于空氣中。
3．沖擊與磨損較強
高爐料倉的高度比一般容器高出許多，其內部的塊料等固體料在下料過程中會對測量儀表產生較大的向下重力沖擊，且每次都對測量儀表造成不同程度的磨損。
4．介電常數變化大
由于物料配比會發生變化，且混和不均勻，還可能受少量蒸汽等影響，因此導致介質的介電常數變化較大，與此同時，高爐中較多的粉塵也會對介電常數形成干擾。
二、高爐料倉測量的料位開關選擇
高爐工況的上述特點，使得其對料位開關的要求較高。
適合用于高爐料倉的料位儀表：
1．雷達料位計
雷達料位計本身不耐高溫，但可采用冷卻氣體冷卻吹掃、使雷達料位計遠離高溫環境，廣泛應用在鋼廠高爐和水泥罐中。雖然雷達料位計采用小射角高頻雷達波，能盡量減少料倉中粉塵帶來的回波干擾，但由于在其工作過程中不能中斷氣源，因此對于高爐料倉的工況有一定的限制與不便。
2．射頻導納料位開關
射頻導納料位開關，即射頻導納物位計，采用獨特的電路設計和傳感器結構，，在主電極與補償電極間分別施加一組RF射頻信號。射頻導納料位開關測量量多樣化在于不止是測量電容，而是測量電容、電阻和電感的綜合量，使測量更全面、更準確。對于高溫環境，可采用超高溫型射頻導納料位開關進行測量，其探頭通常采用陶瓷檢測元件而制成，但由于在高爐料倉內，物料沖擊十分強烈，而陶瓷檢測元件不抗沖擊，容易在下料過程中被壓彎損壞。
3．振棒料位開關
計為Tube-11振棒料位開關國產首款基于雙管設計的棒狀振動料位開關。產品主要用于測量顆粒狀固體料位，能夠滿足絕大部分顆粒狀料位的現場測量要求。可測物料密度低至0.02g/cm3，過程溫度高達250℃，而超高溫型（氣/水冷卻）的過程溫度可達400℃。抗掛料冗余大，防護等級高（高達IP66/IP67），本安隔爆雙重防爆，可以在粉塵較大的環境中使用，且其測量與介電常數無關，能夠實現高可靠性測量。
4．阻旋料位開關
阻旋料位開關因價格低廉、應用廣泛，被許多用戶列為高爐料倉料位測量的首選。計為研發生產的Spin-11系列阻旋料位開關現有標準型和保護型兩種，其結構設計合理，利用微型馬達做驅動裝置，通過離合器與傳動軸相連接。當未接觸物料時，儀表馬達正常運轉；當葉片接觸物料時，馬達則立刻停止轉動，并自行切斷電源，輸出對應信號以控制物料輸送。Spin-11阻旋料位開關具有以下工作特點：
（1）耐高溫，性能強
過程最高溫度高達400℃，采用進口電機、微動開關及軸承，具有較高的可靠性。
（2）防塵防爆性好，使用范圍廣
氣體粉塵雙防爆（Ex d IIC T6 Gb；Ex tD A21 IP65 T80℃），適用范圍廣，有效保證了其能夠在具有爆炸性的粉塵場合中安全可靠地應用。
（3）抗沖擊
配備304不銹鋼材質作為主軸的保護管，有效地避免了物料對主軸造成的沖擊，適用于密度較大的固體顆粒測量，如粘土、金屬、石灰石、水泥、金屬鋸屑、砂石等。
選擇正確的料位儀表可以為高爐料倉相關的冶煉企業提供更好的生產過程穩定性及生產效率，綜合來講，振棒料位開關和阻旋料位開關都能較好滿足高爐料倉的測量，但比較而言，計為Spin-11阻旋料位開關在價格上更有優勢些。
TAGS : 料位開關
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