朱惠華

摘要：永鋼煉鐵廠長(zhǎng)期以來(lái)都是通過(guò)目測(cè)判斷鐵水包盛放量，受崗位員工責(zé)任心影響較大，鐵水包重量符合率一直處于23%左右，影響后道煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏，通過(guò)增加智能液位檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)鐵水液位自動(dòng)測(cè)量，鐵水包符合率達(dá)到80%以上。

關(guān)鍵詞：鐵水包；檢測(cè)；盛放量

一、目前現(xiàn)狀

江蘇永鋼集團(tuán)有限公司共有10座高爐，年產(chǎn)鐵水約830萬(wàn)噸。在鐵水裝包時(shí)均未安裝有效的檢測(cè)裝置，在裝鐵水過(guò)程中，由崗位員工一直盯著鐵水包液面，盛放量完全由工人靠目測(cè)判斷，這對(duì)崗位人員的責(zé)任心有較高的考驗(yàn)，且存在較高的不確定因素。從而導(dǎo)致鐵水重量命中率一直處于23%左右，煉鋼并包率達(dá)40%左右。

二、存在的問(wèn)題

由于煉鐵廠目前沒(méi)有有效的鐵水液位檢測(cè)裝置，在生產(chǎn)過(guò)程中主要存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題：

1、鐵水包鐵水的盛放量無(wú)法得到有效的控制。目前沒(méi)有可行、有效的檢測(cè)設(shè)備做依托，靠人工目測(cè)存在較多的安全隱患，如鐵水飛濺、粉塵、高溫、有毒有害氣體等因素，且目測(cè)判斷難度較大，工作環(huán)境（差）惡劣。

2、影響鐵水包使用壽命。鐵水包盛放鐵水量無(wú)法準(zhǔn)確控制，放的過(guò)多對(duì)鐵水包包口處耐材薄弱的地方造成損傷，降低鐵水包使用壽命，也存在鐵水溢出燒壞鐵水車(chē)事故等安全隱患。另鐵水放的過(guò)少，會(huì)影響鐵水包的使用效率，導(dǎo)致下游單位需要并包、翻包操作，造成鐵水溫降過(guò)快，對(duì)煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏帶來(lái)較大影響，無(wú)形中增加了永鋼的生產(chǎn)成本。

3、無(wú)法滿足高效的“一罐制”生產(chǎn)需要。由于鐵水包的盛放量無(wú)法準(zhǔn)確控制，導(dǎo)致并包、翻包，熱損失降低等情況，因此對(duì)鐵水液面的準(zhǔn)確監(jiān)控顯得尤為重要。

4、需改善作業(yè)環(huán)境。出鐵口環(huán)境惡劣，彌漫著大量高溫?zé)焿m及毒氣如二氧化硫等，采用人工目測(cè)查看判斷對(duì)員工職業(yè)健康有較大影響。

三、采取措施

針對(duì)永鋼在生產(chǎn)工序上存在的困擾，通過(guò)增加鐵水液位檢測(cè)裝置可得到有效解決。

1、在煉鐵出鐵場(chǎng)出鐵口上面的除塵罩上打孔并焊接安裝液位檢測(cè)探頭，其檢測(cè)裝置為高頻雷達(dá)檢測(cè)儀表。在出鐵口鐵水包的正中心上方除塵罩位置進(jìn)行開(kāi)孔，安裝液位檢測(cè)探頭，其檢測(cè)裝置為高頻雷達(dá)檢測(cè)儀表，從而達(dá)到避開(kāi)傾倒鐵水流的目的。在工作時(shí)雷達(dá)發(fā)生的信號(hào)將和鐵水液面始終處于垂直狀態(tài)，若傾斜安裝將對(duì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性造成影響。另外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)崗位人員的作業(yè)習(xí)慣將顯示屏安裝在顯眼地方，做到一目了然。由于廠房?jī)?nèi)設(shè)備設(shè)施較多，電磁干擾現(xiàn)象也是一種常態(tài)，因此，在布線時(shí)將小于1.5mm2的兩芯屏蔽電纜敷設(shè)在雷達(dá)料位計(jì)到系統(tǒng)主機(jī)之間并用金屬管實(shí)施防護(hù)，在電纜兩端必須安裝接地裝置。

每個(gè)高爐安裝一套主機(jī)，每個(gè)罐位安裝一個(gè)探頭和一個(gè)工業(yè)觸摸屏，可分別設(shè)置鐵水重量和液面高度的目標(biāo)值。

2、由于鐵水包的正上方安裝了測(cè)量設(shè)備，并使用超高頻的雷達(dá)設(shè)備，因此，在工作時(shí)，該裝置與鐵水液面在非接觸的情況下即可測(cè)量液位高度。并按照以下公式自動(dòng)算出鐵水液位高度：h=H-vt÷2，其中，h為鐵水包內(nèi)鐵水液位高度；H為液位計(jì)到包底的距離；v為雷達(dá)波速度；t為雷達(dá)波發(fā)射到接收的時(shí)間間隔。通過(guò)主機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算、判斷和轉(zhuǎn)換后，在每個(gè)罐位處實(shí)現(xiàn)觸摸屏的顯示與輸入。

3、針對(duì)出鐵口環(huán)境惡劣對(duì)雷達(dá)脈沖造成的影響，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采用雷達(dá)波發(fā)射角度小、穿透能力強(qiáng)，能較好抗粉塵干擾能力的高頻雷達(dá)料位計(jì)。對(duì)于爐前出鐵口環(huán)境溫度高且空氣中存在大量高溫?zé)焿m的現(xiàn)象，為消除粉塵對(duì)探頭的發(fā)射和接收造成的影響，選用的探頭自帶吹掃功能，在出鐵時(shí)可利用壓縮空氣進(jìn)行吹掃冷卻。

四、效益評(píng)價(jià)

通過(guò)鐵水包增加智能液位檢測(cè)裝置，鐵水重量符合率由23.6%提高至80%，并包率由40%降低至20%。

1、綜合經(jīng)濟(jì)效益

（1）直接經(jīng)濟(jì)效益

按并包一次平均20℃溫降，減少1℃成本0.129元/噸，按天計(jì)算：

一鋼并包數(shù)可減少32包，單包重量45噸；二鋼 21包，單包重量50噸；三鋼15包，單包重量120噸。

年減少并包溫降的鐵水為（32*45+21 *50+15*120）*30*12=1544400噸，降本為1544400*0.129*20=3984552元，約398.4萬(wàn)元。

（2）除塵及行車(chē)電費(fèi)：

一鋼行車(chē)并包一次電費(fèi)為4.6元/包，二鋼并包一次電費(fèi)為5.5元/包，三鋼并包一次電費(fèi)14.9元/包。一鋼、二鋼除塵與爐前或精煉二次除塵管道并聯(lián)，無(wú)法量化成本，但每次并包直接影響到轉(zhuǎn)爐爐前除塵效果，其環(huán)保效果不能忽略。三鋼除塵風(fēng)機(jī)為變頻控制，并包時(shí)頻率由32HZ（330KW）提升到37HZ（520KW），每次并包5分鐘折合電費(fèi)9.5元/包，年節(jié)?。?/p>

（4.6*32+5.5*21+14.9*15+9.5*15）*30*12=226332 元，約22.6萬(wàn)元。

（3）綜合經(jīng)濟(jì)效益=398.4+22.6=421萬(wàn)元/年

2、間接效益：

（1）環(huán)保效益：減少在煉鋼、電爐處的并包、翻包，減少熱損失和粉塵排放。

（2）安全效益：避免了由于鐵水飛濺、粉塵及高溫等因素給操作人員帶來(lái)的安全隱患。

五、總結(jié)

通過(guò)增加該測(cè)量手段可解決當(dāng)前公司鐵水重量檢測(cè)滯后的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)非滿包鐵水車(chē)在不同高爐受鐵，提高鐵水包使用效率，避免非滿包鐵水影響生產(chǎn)節(jié)奏，減少因非滿包等待下?tīng)t出鐵的溫降損失等，是一系列優(yōu)化生產(chǎn)措施的必要條件，主要有：

（1）減少鐵水溫降損失，提高廢鋼比。提高鐵水包包重符合率，滿足煉鋼、特鋼廠的生產(chǎn)需要，實(shí)現(xiàn)鐵水灌注、裝運(yùn)的可控性，減少并包等無(wú)效勞動(dòng)造成的溫降損失，為后續(xù)提高廢鋼比奠定基礎(chǔ)。

（2）提高了鐵水包使用效率，使鐵水包耐材侵蝕情況可量化。通過(guò)鐵水液位和重量的關(guān)系，可輔助判斷出耐材正常侵蝕情況，避免鐵水包過(guò)度修包或欠維修的情況。此外因鐵水放入過(guò)程液位準(zhǔn)確，可避免鐵水裝入過(guò)多導(dǎo)致鐵水車(chē)燒損，及高液位鐵水包在運(yùn)輸中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3）通過(guò)采用先進(jìn)測(cè)量設(shè)備，輔助信息化手段對(duì)鐵水液位進(jìn)行精確計(jì)量記錄，可追溯數(shù)據(jù)，便于分析，更是為推進(jìn)鐵水“一包到底”操作理念的推行打下良好基礎(chǔ)，符合公司轉(zhuǎn)型升級(jí)要求。

六、結(jié)束語(yǔ)

從近一年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，通過(guò)增加該系統(tǒng)可有效提高鐵水包M值符合率，滿足±2.5噸的占比在80%，較目前23.6%的符合率有明顯提升。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：江蘇永鋼集團(tuán)有限公司）