雷达料位计在高炉上的应用

雷达物位计在煤化工中的应用及维护措施摘要：对于当前的煤化工生产作业环境而言,要想真正保障其中的系统在安全平稳状况下正常工作,对其必要加以监控的一个参数就是物位。

通过对物位进行监控检测,可以此对煤化工生产过程中的主要原料、辅料、中间产物及其成品等实施更加合理的监测与计算。

但是由于当前高新技术的大力发展,仪器的智能化程度也因此得到了较大的提高,再加上当前煤化工生产作业的介质本身所存在的复杂性、多样性质等,在如此的技术发展背景下也会对物位测量在其中的使用要求提出了更加严苛的技术需求,就此我们可以通过雷达物位计,借此来研究它在煤化工中的使用情况与保障方法,以给有关人员提出有意义的参考。

关键词:雷达物位计;煤化工;维护措施一、雷达物位计的选型及其应用(一)高频非接触式的雷达技术物位计。

在从事原煤、石灰石以及一些细颗粒状物质的提供检测作业时,通常使用高频非接触式的雷达物位计提供相关检测,此类的雷达物位计具备高检测准确度、可以对回波做出精确数据处理,并且还能够起到消除挥发、结晶、灰尘以及一些干扰性因素在其中产生的影响,但这里必须特别注意的是,在执行物位计安装过程中,首先应该确定仪表在料仓中或装置上所在的适当部位,而如此做的主要目的就是尽量的远离供料口部位,以避免由此产生进料错误的信息。

(二)导波式雷达物位计和水点形高频雷达物位计。

在煤化工技术制造中,由于灰仓必须定时完成进料,在进料之前,空仓上方会因灰尘比较大,很容易发出错误讯号,再加上沉淀已久的积灰表层状态也比较疏松,在进行时信号反射也会产生一些影响,因此可以通过使用导波式雷达物位计或者水滴形高频雷达物位计对这些型式的灰仓或者液体物位计来做出相关检测。

(三)分体式雷达物位计。

在开展煤化工生产作业瓶区监测工作时,对雷达物位计的监测精确性产生影响的主要原因,就是所要求进行监测的介质介电常数,所以在进行物位计选型的过程中,首先应该将被测量介质介电常数是否符合当前雷达数据物位计测试中对所提供的最小介电常数条件。

雷达物位计在柳钢高炉上的应用张　德　钦(柳州钢铁(集团)公司计控所,广西柳州545002)[摘　要]通过对新型固体型雷达物位计工作原理的介绍,分析了西门子固体型雷达物位计的性能特点,介绍了雷达物位计在柳钢高炉料位测量的应用。

[关键词]高炉;雷达物位计;连续调频[中图分类号]TF54;T N95915　[文献标识码]B [文章编号]100027059(2006)0120049203Application of radar level instrument in blast furnace of LiuzhouIron and Steel (G roup )CoZH ANG De 2qin(Measurement and C ontrol Institute Liuzhou Iron and S teel (G roup )C o ,Liuzhou 545002,China )Abstract :The operation principle of new s olid radar level instrument is introduced.Characteristics of Sie 2mens s olid radar level instrument is analyzed.Application of radar level instrument in blast furnace level measurement of Liuzhou Iron and Steel C o is described.K ey w ords :blast furnace ;radar level instrument ;FMCW0　引言柳钢现有8座高炉,年产铁水约600万t ,大部分高炉使用的是无料钟炉顶方式,在高炉生产中,高炉料位、高炉布料仓料位和鱼雷罐液位等都是非常重要的数据,它们对于保证高炉炉况的顺行、提高生产效率和提高生产安全性起着非常重要的作用。

雷达料位测量系统在高炉上的应用王卫忠;范春生;周存良【摘要】介绍了雷达探尺的工作原理、特点、现场安装方式及注意事项；雷达探尺在1 650 m3高炉上的应用情况.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】2页(P110-111)【关键词】机械探尺;雷达探尺;高炉【作者】王卫忠;范春生;周存良【作者单位】太钢炼铁厂,山西太原030003;太钢炼铁厂,山西太原030003;太钢炼铁厂,山西太原030003【正文语种】中文【中图分类】TM161+.230 引言1650高炉炉顶机械探尺南北各安一台，它包括钢丝绳、滚筒、主令控制器、编码器、电机、减速机等，在正常状况下利用探尺监测料位，是通过调整系重锤钢丝绳的拉力，使其略小于重锤的重力，当料面下降时，拉力将小于重力，重锤则跟随料面下降。

这种探料方式，一旦探尺出现故障，必然造成料线的错误指示，高炉操作工在错误指示下，极易造成误操作，不利于炉子顺行。

它可以探测5.5 m，在深的时候就会出现盲区，产生诸多不便。

因此在2010年1650高炉中修时安装天津坤腾鹰视公司的雷达探尺。

1 雷达探尺的工作原理雷达物位计的基本工作原理是发射—反射—接收。

雷达传感器天线发射脉冲信号波，发射波遇被测物料表面产生反射，其回波信号再由天线接收。

发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。

信号经智能电子处理单元处理后得出介质与探头之间的距离，送终端显示器进行显示、报警、操作等。

雷达料位系统用于非接触连续测量固体介质.雷达天线通过很短的脉冲波束的形式发射6.3 GHz或26 GHz的雷达信号。

微波脉冲信号沿着导波管以光速传播，一旦抵达被测介质表面，立即反射回电子接收器。

雷达脉冲的运行时间与探头到介质表面的距离成正比见下式。

式中：L为探头到介质表面的距离；V是雷达波的速度，300 000 km/s；T为雷达波从发射到接收的间隔时间。

目前，雷达技术进行距离测量是比较成熟和准确可靠的。

雷达探尺在太钢高炉上的应用邵云飞【摘要】介绍了雷达探尺的原理、特点,以及雷达探尺在太钢高炉料位测量的应用,在实际应用中,雷达探尺达到了较高的测量精度【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】3页(P56-58)【关键词】高炉;探尺;雷达物位计【作者】邵云飞【作者单位】中北大学,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TN959.6高炉料线是高炉操作装料制度中的一个重要内容，料线的高低，可以改变炉料堆尖位置和炉墙的距离，对高炉冶炼起着重要作用。

对于无料钟炉顶来说，料线过高，可能导致溜槽向下运行受阻，布料不能正常进行；料线过低，又会使炉顶温度过高，对高炉设备寿命产生不利影响。

因此，高炉炉顶设备中设置了料线检测装置，可以随时掌握炉内料线高度，保证炉顶布料操作的安全性和正确性。

目前高炉料线检测装置主要有：机械接触式探尺、同位素探料器、红外线探料器、雷达探尺和激光料面检测装置。

目前在我国较为常见的料面检测装置是传统的机械接触式探尺，这种探尺由炉内的钢丝绳和重锤和炉外的卷扬电动机、减速机以及检测控制所用的编码器和主令控制器两部分组成。

由于此类设备技术成熟，设备结构能够适应高炉炉内恶劣复杂的环境，所以应用比较普遍。

但该设备存在检修维护量较大、精度低、不能连续测量，只能测量一点无法反映这个料面的情况等缺点，也一直为高炉操作者所诟病。

山西太钢不锈钢股份有限公司（全文简称太钢）炼铁厂目前有4 350 m3，1 800 m3和1 650 m33座高炉，均使用传统机械接触式探尺。

为满足高炉料面连续测量的要求，分别于2010年1 650 m3高炉中修和2011年1 800 m3高炉年检期间，为这2座高炉安装了雷达探尺，与传统探尺联合使用。

1 雷达探尺的工作原理雷达，即“无线电探测和定位”，主要由天线、发射机、接收机和显示屏等部分组成。

它的工作过程是：雷达发射机产生电磁能量，经收发转换单元传送给天线，传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号，发射波在遇到被测介质发生反射，一部分反射波又被天线获取，经收发转换单元后送至接收机，从而形成雷达的回波信号。

雷达料位计在SHELL气化炉粉煤加压系统中的应用发布时间：2021-09-22T07:02:23.877Z 来源：《当代电力文化》2021年第14期作者：常明辉[导读] 雷达料位计是利用电磁波的特殊性能来进行测量的一种高精度料位测量仪表,具有测量精确、效率高、安装简单等特点。

常明辉河南龙宇煤化工有限公司河南省永城市 476600【摘要】雷达料位计是利用电磁波的特殊性能来进行测量的一种高精度料位测量仪表,具有测量精确、效率高、安装简单等特点。

本文介绍了雷达料位计在SHELL气化炉粉煤加压系统中的应用、测量原理、常见问题及解决方法。

【关键词】粉煤加压料位计高频1、煤加压系统的流程煤加压及输送的目的和作用是将常压条件下的粉煤在煤锁斗内加压，达到与常高压条件下的煤粉给料系统条件,并采用高压CO2/N2气体输送煤粉，控制煤粉流量送至煤烧嘴。

利用低压容器和高压容器之间良好的密封隔离，通过隔离、充压、排放、泄压、重新给煤的程序控制来完成煤粉的输送和加压，从而达到工艺要求。

所有的容器都按照与二氧化碳系统相关最大压力下设计（带有减压阀）；连接高压和低压给料系统线路都使用了两道阀或者一个阀加一个孔板或者加一个控制阀。

这样低压系统按照经过孔板或控制阀的最大气量来设计，从而保证操作的安全性和可靠性。

煤加压及输送系统由粉煤贮仓、煤锁斗和粉煤给料仓组成。

煤粉从粉煤贮仓进入煤锁斗靠自身重力流入，为了保证煤粉良好的流动性，粉煤贮仓底部设有充气锥，再经过管道充气器进入到煤锁斗中。

如果完成后，在煤锁斗和粉煤给料仓之间有隔离阀，在煤锁斗充压后当压力与粉煤给料仓的压力相同时打开这两道隔离阀。

煤锁斗的充压是由高压二氧化碳经过充气锥、锥底垫板、管道充气器和直接进入煤锁斗过滤器的高压二氧化碳完成的。

煤粉从煤粉锁斗进入到粉煤给料仓也是靠自身重力，当锁斗煤粉达到一个低料位后就要重新增加煤粉，通过程序开关完成系统隔离、泄压、和重新给煤。

料位作为生产中一个最重要的参数，它的准确度严重影响生产的进行。

Limaco 雷达在钢铁高炉中的应用摘要:本文主要介绍了目前钢铁行业中炼铁高炉部分的工艺流程和料位测量的难点，并阐述了俄罗斯Limaco 雷达在高炉部分料位的应用。

雷达在高炉部分料位的应用。

一、一、 概述概述钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，钢铁发展直接影响着与其相关的国防工业及建筑、机械、造船、汽车、家电等行业。

随着国际产业的转移和中国国民经济的快速发展，中国钢铁工业取得了巨大成就。

的转移和中国国民经济的快速发展，中国钢铁工业取得了巨大成就。

我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量连续多年居世界第一。

进入21世纪以来，我国钢铁产业快速发展。

“十一五”期间，我国粗钢总产量超过26亿吨，是“十五”期间粗钢总产量的2.2倍以上。

与此同时，粗钢消费量持续增长，2006-2010年中国粗钢表观消费量平均增幅达到11.41%。

同时伴随着全球煤炭能源价格、原料的价格等生产资源的增幅，同时也受到全球经济危机的影响，中国钢铁受到了前所未有的挑战。

这就要求我国的钢铁生产在满足国内对于钢材数量需求的前提下，足国内对于钢材数量需求的前提下，要不断的优化生产质量，要不断的优化生产质量，要不断的优化生产质量，提高生产效率。

提高生产效率。

所以提高工业自动化水平也是重中之重。

自动化水平也是重中之重。

钢铁厂中炼铁高炉部分可以说是全场的核心和基石。

完全实现高炉自动化也就迫在眉睫，首当其冲的就是高炉的眼睛—料位。

然而由于高炉内的粉尘大、温度高等复杂工况使得目前高炉料位测量十分困难。

现有的雷达物位计很难在高炉上得到充分的发挥，现有的雷达物位计很难在高炉上得到充分的发挥，厂里的领导、厂里的领导、各大经销商一直在苦苦寻求能够解决此问题的料位计。

现在我公司通过在全世界范围内寻求，终于找到了可以完全解决高炉料位的仪表。

终于找到了可以完全解决高炉料位的仪表。

由俄罗斯由俄罗斯Limaco 公司生产的ULM 系列雷达。

高炉雷达料面重构在线监测系统应用中图分类号：tn954一、引言钢铁行业是国民经济的重要支柱产业，高炉大型化已经成为我国钢铁行业关键设备发展的大趋势。

钢铁工业是节能减排潜力最大的行业，在节能减排工作中占有举足轻重的地位。

过去大高炉料面的监测采用2-3个机械探尺的方法，该方法能够监测到料面上2-3个关键点的高度信息，提供高炉自动操作的基本数据，实现基于布料矩阵的高炉自动化操作。

但目前大高炉仅仅依靠机械探尺的主要缺点有：不能连续测量，布料过程中不能测量；在高炉出现滑料、坐料、塌陷时不能及时跟踪，数据测量误差大；安装方式受限制，只能垂直安装；机械传动部分比较复杂，现场维护量大，维修成本高；由于测量范围小，不能全程测量加料面的高度等等。

在这种情况下，分析炉内料面分布的难度比较大，现场工人往往只能根据经验判断料面的分布情况，不利于现场操作的实时决策。

对于高炉、竖炉、水泥窑等大型密闭反应容器，其内部为高温高压高粉尘环境，其中布料与料位检测及三维成像是目前亟待解决的难题，是高耗能高污染企业，节能减排和安全生产的关键技术。

传统的红外成像和激光料面成像，在高温高压和高粉尘条件下，会出现盲视现象。

本文介绍了一种密闭黑暗条件下，采用雷达微波技术实现料面在线实时3d成像技术高炉雷达料面三维成像系统，它是根据钢铁行业高炉炼钢而量身定做的，这套系统能够真实的描绘炉内料面形状，达到科学布料，减少焦炭的浪费。

二、系统技术三、系统组成1、专用高炉雷达。

系统中多台用于探测料面位置的雷达采用频率为25ghz连续调频波雷达；由于25ghz的微波波长比尘粒尺寸大的多，因此避免了微波信号被冶金设备中的烟尘和颗粒所削弱，并且在使用天线口径较小的条件下仍能形成足够窄的定向波形，可实现对多个关键料面的监测。

采用这种雷达可替代炼钢炉内的机械探尺，安装操作极为方便。

雷达天线部分采用旋转吹扫技术，并采用一种适合冶金行业特殊结构的耐高温陶瓷天线，配合旋转吹扫结构，冷却介质，如氮气，空气和水等，经过特殊腔体设计，在天线罩的内壁形成多级旋转吹扫气流，形成正压效应和表面张力，使得高炉雷达在冶炼过程中，不被焦油和粉体等粘附。

雷达物位计在化工行业的应用随着我国工业的迅速发展，生产装置变得越来越复杂。

很多工业场合都存在大量的储罐，为了加强对生产过程的安全监控，需要给储罐加装液位监测仪表，雷达物位计由于其安装简便，精度极高，维护方便，价格适中，是很多企业罐区液位测量的重要方式之一。

经调研数据显示，雷达物位计2018年在中国市场总销售量大约在10W 台，本文简单介绍雷达物位计在化工行业的应用情况。

几乎没有任何一个行业像化工行业那样对测量技术提出如此多样化的要求。

其应用范围涵盖从不同容量的简单仓储容器直至带有多级搅拌装置和加热盘管的复杂反应容器。

而在产品特性和过程条件不断变化的反应器中，雷达技术比其他测量方法具有明显优势，西安定华电子的雷达物位计产品的应用也更广泛。

液氯卧罐测量液氯储罐多为卧罐，介质有腐蚀性（主要腐蚀橡胶类材质，不腐蚀金属类材质），固仪表内部密封圈材质应特别注意，选用不会被氯腐蚀的材质。

由于介质有剧毒，连接件的密封必须到位。

多采用定华电子接触式雷达物位计DHE-RD4100-X 系列测量液位。

具体选型请咨询厂家！液氨球罐测量液氨储罐多为球罐，介质有腐蚀性（主要腐蚀橡胶材料，轻微腐蚀金属材料），仪表内部密封圈材质应选用不被氨腐蚀的材质。

绝大多数的氨罐上仪表测量故障，都是因为密封圈被腐蚀后造成泄漏，造成仪表电路部分故障。

此罐体多采用定华电子非接触式雷达物位计DHE-RD5100-X 系列测量液位。

具体选型请咨询厂家！VCM 单体卧罐VCM 单体储罐多为卧罐，其介质有一定聚合性，选型时需考虑。

VCM 单体聚合时，会产生大量结晶。

如采用导波或者喇叭天线时，会有大量结晶结在导波杆或者喇叭天线上，会对测量产生极大的影响。

多采用非接触式平板雷达物位计测量液位。

甲醇立罐甲醇储罐多为立罐，且多有内浮顶，选型时需考虑是否增加导波管。

立罐测量相对简单，罐体加装导波管的采用接触式雷达物位计，不加装导波管的采用非接触式雷达物位计。

如罐内有内浮顶，可将内浮顶当做液面，测量内浮顶的距离来确定液面高度。

ANZHUANG2024年第4期22刘易理1 钱国1 陆小锋2（1.上海宝冶冶金工程有限公司机电分公司 上海 201900；2.上海大学通信与信息工程学院 上海 200444）摘 要：本文根据马鞍山钢铁厂B高炉大修的实际需求，开展激光雷达数据采集与建模，开发了基于激光雷达测绘的高炉大修辅助施工系统，并应用于马钢B高炉大修的辅助施工中，该系统大修中辅助炉壳搬运路径规划和碰撞检测两大应用，有效提升了高炉大修工程的数字化、信息化水平，并大大提高了施工效率。

关键词：激光雷达测绘 辅助施工系统 高炉大修 路径规划 碰撞检测 数字化 信息化中图分类号：TU745.7 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2024）04-0022-03激光雷达测绘辅助施工系统在钢铁厂高炉大修中的应用*激光雷达测绘技术是基于激光测距原理获取被测点的三维坐标，系列空间点的集合形成“点云”，对点云数据进行预处理、配准、表面重建和纹理映射，并构建目标地物的三维数字模型[1-3]。

激光雷达测绘技术是当前快速获取空间地物三维坐标，进行高精度空间测量，直接将空间物体信息进行数字化转换处理的重要手段 之一[4]。

冶金高炉大修是冶金企业必须定期做的常规检修任务。

通过信息化手段，采集施工现场的最新三维数据，构建高炉及其周边环境的三维模型，采用虚实结合的方法实现大修工程全过程虚拟展示，并优化施工方案，提升施工方案的信息化水平，以有效提高施工效率。

本文针对冶金高炉周边的复杂场景，将激光雷达三维扫描技术应用于高炉大修中，通过大面积、高分辨率快速获取高炉、电气室、电缆、桥架等重点部位建筑结构、设备的空间和纹理信息，构建冶金高炉及其周边环境的高精度三维模型，在三维场景模型支持下编制高炉大修施工方案，以指导高炉大修工程施工。

1 工程概况马鞍山钢铁厂位于安徽省马鞍山市，马钢B高炉大修项目是对马钢的4000m 3大型高炉的一次关键性大修工程，其目的是保证高炉在维持现有生产能力的同时，提高高炉的安全性、延长高炉的使用寿命、提高原料利用率。