3.1.4 Параметры состояния системы охлаждения и огнеупорной кладки печи

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации доменной печи контролируются степень износа кладки лещади, горна и шахты, прогар холодильников, установленных по высоте печи, режим работы систем испарительного охлаждения и прогар воздушных фурм.

3.1.5 Параметры состояния воздухонагревателей и турбовоздуходувной машины

Контролируемые параметры:	Допустимая погрешность контроля, %
Температура, °С:
подкупольной зоны воздухонагревателей	1,0
на границе динас–шамот (динас–каолин)	1,0
продуктов сгорания	1,0
камеры горения	1,0
Наличие факела в камере горения	–
Расход и давление:
чистого доменного газа на воздухонагреватели	1,5
коксового (природного) газа на воздухонагреватели	1,5
воздуха для сжигания газа	1,5
Теплота сгорания смешанного газа	2,5

3.16 Параметры колошникового газа и газоочистки

Контролируемые параметры:	Допустимая погрешность контроля, %
Высокое и низкое давление колошникового газа	1,5
Уровень или масса колошниковой пыли в пылеуловителях	5,0
Содержание пыли в грязном и чистом колошниковом газе	5,0
Расход воды в скруббер высокого давления (контроль и стабилизация)	5,0

3.2 Автоматический контроль доменного процесса

На доменной печи осуществляют автоматический контроль целого ряда технологических и теплотехнических параметров: давления, температуры, расхода, уровня, состава и др. Рассмотрим особенности контроля некоторых параметров. Для определения сопротивления столба шихты в печи, прогнозирования нарушения схода материалов (подвисаний), выявления зон с повышенным сопротивлением газовому потоку (низ или верх печи) измеряют давление холодного и горячего дутья в кольцевом воздухопроводе, разность давлений между кольцевым воздухопроводом и шахтой печи, кольцевым воздухопроводом и колошником, шахтой печи и колошником. Для измерения используют манометры и дифманометры. Так как отверстие для отбора давления в шахте может забиваться шихтой, используют устройство типа «раструб» (рисунок 3.2). Возможен также отбор давления через штуцер в кожухе печи без выполнения отверстия в кладке.

Для оценки теплового состояния низа печи и хода процесса измеряют температуру в фурменной зоне. Измерение осуществляют радиационными пирометрами или тепломерами полного излучения в комплекте с электронным потенциометром. Пирометр состоит из телескопа и защитной арматуры, обеспечивающей защиту оптики от пыли, возможность установки пирометра на крышке гляделки фурменного прибора и визирование на фурменный очаг. При одновременных измерениях интенсивности излучения фурменного очага и расходов дутья и природного газа через фурму при различных режимах работы печи установлено, что при нарушениях нормального схода

Рисунок 3.2 – Устройство типа «раструб» для измерения давления в шахте доменной печи

материалов в фурменную зону пульсации расхода дутья через фурму аналогичны по форме и частоте пульсациям интенсивности излучения из фурменной зоны. По параметрам этих пульсаций можно определить тот возможный максимальный расход дутья, при котором еще не нарушается равномерность поступления материалов в фурменную зону. Контроль распределения газового потока по секторам печи (число секторов соответствует числу фурм) осуществляют, измеряя температуру периферийных газов над уровнем засыпи и под ней, для чего используют термопары ХА в кладке печи и многоточечные электронные потенциометры. Распределение газового потока по четырем секторам печи удобно контролировать также по температуре колошникового газа в четырех газоотводах печи.

Для контроля радиального распределения газового потока измеряют температуру и состав газа по радиусу колошника, для чего применяют газоотборную трубу, двигающуюся от лебедки (комбинированный зонд). С помощью установки можно измерять содержания СО, СО₂ и Н₂ в газе и температуры газа и шихты. Водоохлаждаемые зонды периодически вводят в печь по четырем взаимно перпендикулярным радиусам поперечного сечения шахты, на 1 м ниже защитных сегментов колошника.

Измерение температуры газа малоинерционной термопарой обычно совмещают с отбором проб для химического анализа в восьми точках каждого радиуса. Цикл измерения температуры и отбора проб составляет 3 мин. По окончании цикла и возвращении зонда в исходное положение в течение 12 мин. производится последовательный анализ проб газа на содержание СО, СО₂ и Н₂ двумя оптико-акустическими и термокондуктометрическими газоанализаторами. Если измеряется только температура газа, то зонд движется безостановочно и цикл измерения составляет 1 мин.

Температуру шихты измеряют с помощью зонда, в котором установлен радиационный пирометр.

Для контроля теплового состояния низа печи с помощью термопар погружения на чугунном и шлаковом желобах измеряют температуру чугуна и шлака. Механизированные термопары погружения (рисунок 3.3) имеют дистанционное или автоматическое управление. Термоэлектроды термопары погружения выполнены из тугоплавких металлов: W–Мо+0,5% Аl и имеют защитный наконечник из силицированного графита (композиция SiC, С, Si). Рабочий конец термопары выдерживает до 100 кратковременных (до 2 мин.) измерений или 5ч. длительных измерений. Давление природного и колошникового газа, расходы и давления охлаждающей воды, пара, сжатого воздуха, температуры охлаждающей воды на входе и выходе системы охлаждения и другие параметры измеряют довольно просто серийными контрольно-измерительными приборами. Алгоритмы управления тепловым состоянием печи обычно основаны на

Рисунок 3.3 – Механизированная термопара погружения: 1 – термопара; ш – привод термопары; 3 – электронный потенциометр; 4 – пульт управления; 5 – соединительные коробки

показаниях газоанализаторов колошникового газа, поэтому эти показания должны быть максимально достоверны. В таких условиях требуются автоматический контроль и коррекция показаний газоанализаторов.