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炉底、炉缸温度高监控预警方案一、高炉现状：高炉自开炉以来，炉缸、炉底温度逐步升高，与全国同类型高炉炉缸、炉底的各温度段显示相比，温度偏高，给高炉的强化冶炼和高炉的安全带来影响和隐患，针对目前高炉炉缸、炉底温度偏高，为杜绝事故的发生及事态的扩大化，特制定如下预警方案。
目前的温度分布情况：4.430米标高温度为200℃5.200米标高内环温度为1020-1040℃（K、G、J点已坏）外环温度为270 -345 ℃6.503米标高内环温度为840 -1058℃外环温度为514-640℃7.196米标高内环温度为880-991℃外环温度为629-785℃8.199米标高内环温度为660-786℃外环温度为624-745℃9.202米标高内环温度坏（2004年三月烧坏）外环温度为632-732℃10.205米标高内环温度坏（2004年三月烧坏）外环温度为377-521℃二、成立高炉安全预警机构：组长：副组长：主要成员：三、职责分工：1、负责总的生产协调，负责与公司的协调，作出正确的决策；2、负责各部门的安全及生产组织，决策装料制度的修改；3、负责组织攻关组成员进行分析，根据收集到的数据作出决策；4、负责高炉操作的全面工作，确保安全生产；5、负责高炉与调度的生产协调，确保高炉的正常出铁及安全工作；6、负责高炉护炉过程中各种设备及仪器的协调、准备工作；7、负责各种数据的收集及与公司各种部门的联系；8、负责冷却板温度、监控点热流强度的测量、汇总、上报；9、负责高炉的生产组织及各岗位的协调工作；10、负责数据的收集、绘制温度趋势折线图，分析炉缸的工作状态，炉前的生产组织工作；11、负责与设备科的联系，确保设备的安全工作；12、负责各种数据的收集，组织值班室召开分析会，及时写出炉缸温度的分析材料；13、负责每日温度数据的记录，配合看水工进行热流强度的测量，组织炉前安全出净渣铁；14、负责温度测量及热流强度的测量，并及时将测量结果反馈到值班室和负责领导。
![4高炉炉缸热流强度控制标准[1]1](https://img.taocdn.com/s1/m/09a9cb8cd4d8d15abe234eb2.png)
邯钢4#高炉炉底炉缸热流强度控制标准（试行）随着高炉的强化，维护炉缸的重要性和迫切性日益突出，高炉炉缸状态已经成为高炉一代寿命的关键，因此从高炉投产之日起就应加强对炉缸的监测与维护，对炉缸状况做到预知与可控，以实现安全生产和高炉长寿。
为此特制定本标准。
一、控制标准1、热流强度（单位：kcal/m2.h）（1）正常值：≤7000（2）报警值：7000~10000（3）警戒值：10000~12000（4）危险值：＞12000（5）极度危险：150002、水温差（℃）根据上述热流强度控制界限，确定相应各部位水温差（此表水量为2005年3、炉缸碳砖双点温差（℃）根据热流强度控制界限计算出碳砖测温点（a、b两点）温差如下：（1）正常值：≤101℃（2）报警值：102℃~145℃（3）警戒值：146℃~ 173 ℃（4）危险值：≥174℃（5）极度危险：217℃5、水冷炉底温度≤200℃。
水温差、碳砖双点温差、碳砖温度应相互对照，互相参考，以便提高判断的准确度。
二、措施1、水温差和砖衬温度为正常值时，可维持正常操作制度不变，并可适当进行强化。
2、当水温差和砖衬温度达到报警值时。
（1）增加该方向测水温差到2小时一次，看变化趋势，无上升趋势时，操作制度可暂不调整，但不能再进行强化。
（2）查清水温差或砖衬温度升高的原因，并采取相应的措施解决。
（3）对于长期水温差高的个别冷却壁可采取该单联、同高压水等措施。
3、当水温差或砖衬温度达到警戒值时。
（1）增加测水温差到1小时一次，观察变化趋势，水温差不再上升时，可不做其他调整。
（2）严禁采取提高冶强，降低[Si]等强化措施。
（3）缩小或加长温差高的方向的风口。
4、水温差或砖衬温度达到危险值时。
（1）增加测水温差到15分钟一次。
（2）堵死温差高的方向的风口。
（3）加强外部喷水冷却。
（4）降低顶压到≤90kpa，相应减风维持顺行。
（5）[Si]在原来基础上提高0.2%以上。
（6）如果采取措施后仍有上升，休风凉炉。
摘要一代高炉寿命的长短对高炉能否取得良好的经济技术指标具有重要意义。
高炉炉缸、炉底工作状态是高炉寿命长短的决定性因素。
所以，分析高炉炉缸、炉底的工作状态就成了炼铁研究者关注的重点问题。
本文首先简要阐述了目前我国高炉寿命的状况，介绍了炉缸炉底侵蚀产生的原因以及延长炉缸炉底寿命的方法。
结合国内外对高炉炉缸侵蚀监测方法的研究总结出高炉炉缸侵蚀监测技术的发展趋势。
其次结合高炉炉缸侵蚀机理提出了建立监测工作状态下炉缸炉底耐火材料残余厚度的数学模型的方法。
并构建了热电偶的位置布置与数学模型之间的关系。
课题以预埋在炉缸炉底中的热电偶反馈的温度为基础，运用数值传热学、有限元法和移动边界法建立了高炉炉缸炉底侵蚀监测模型。
该模型包括炉缸温度场计算、最优步长计算和炉缸形貌构造三个部分。
最后对此模型进行了可靠性分析，以一个侵蚀不均的高炉炉缸为原型，构造一个已侵蚀的高炉炉缸样本，将模型计算得到的残余厚度、残余样貌与原始侵蚀形貌对比，结果显示误差在可接受范围内，证明本模型可靠。
关键词：炉缸侵蚀；最优步长计算；监测模型；有限元法；误差分析AbstractThe campaingn life has great significance on achieving good economic and technical indicators of the blast furnace. The working condition in blast furnace hearth and bottom is the decisive factor of the blast furnace lifespan. Therefore, the ironmaking researchers focus on analyzing the working condition in blast furnace hearth, and bottom.First, this paper briefly expounded the current state of blast furnace lifespan in our country, the reason of hearth erosion and the method to extend the life in the blast furnace hearth and bottom. The article comes to the conclusion that the development trend of the blast furnace hearth erosion monitoring technology combining with the domestic and foreign studies of blast furnace hearth erosion monitoring method.Secondly, combining the blast furnace hearth erosion mechanism, mathematical model method that monitoring the residual thickness of refractory in hearth and bottom of the under working status was proposed. And build the relationship between the location of the thermocouple and the mathematical model. Based on the feedback temperature of the thermocouples which are embedded in the hearth, hearth and bottom erosion monitoring model is established according to numerical heat transfer, finite element method and moving boundary method. The model includes three parts followed by, the calculation of hearth temperature field, the optimal step length calculation and the constructing of hearth morphology.Finally, this paper analyzed the reliability of this model. An uneven eroded blast furnace hearth was chosen as the prototype, A sample of eroded blast furnace hearth was constructed. The residual thickness and residual appearance calculated by the model were compared with the those of original erosion morphology. The result shows that the error is acceptable, which approves that the model is reliable.Key words: Hearth erosion; optimal step calculation; monitoring model; finite element method; error analysis目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2文献综述 (1)1.2.1国内外高炉炉缸炉底侵蚀监测的研究现状 (1)1.2.2 延长炉缸炉底寿命的几种途径 (3)1.3本文研究内容与意义 (5)1.3.1 研究意义 (5)1.3.2 研究内容 (5)第二章高炉炉缸侵蚀监测模型 (6)2.1高炉炉缸侵蚀监测模型的设计方法 (6)2.2 MATLAB的有限元应用 (7)2.2.1 运用有限元解决问题的步骤 (7)2.2.2线性三角形元 (8)2.3 高炉炉体结构 (10)2.3.1 假设条件 (10)2.3.2 炉缸炉底结构 (11)2.3.3 炉缸炉底的热电偶布置 (12)2.4计算条件 (13)2.5 炉缸温度场计算 (14)2.5.1 影响因子 (14)2.5.2 传热方程 (15)2.5.3 求解温度场 (16)2.6 最优步长计算 (17)2.7炉缸形貌构造 (19)2.8本章小结 (20)第三章高炉炉缸侵蚀监测模型的误差讨论 (21)3.1误差估计 (21)3.2误差分析 (26)3.2.1误差产生原因 (26)3.2.2误差分布不均原因 (26)3.3本章小结 (27)结论 (28)致谢 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
（建筑工程管理）高炉炉缸内衬侵蚀分析技术原理与工程应用4炉缸内衬侵蚀二维逆解法炉缸炉底内衬的设计内型近似为绕高炉纵轴线的旋转曲面，服役高炉的内衬被逐步侵蚀形成后变成不规则的曲面，严格地其传热为三维空间形态。
在某个轴截面上其内衬侵蚀边界为自炉缸上部、炉角到炉底中心的一条平面曲线；在炉缸的水平横截面上是一条封闭的平面曲线。
在轴截面内，若不考虑环向传热用轴对称二维传热方程来描述其传热，在炉缸横截面内若不考虑纵向（轴向）传热用平面二维传热方程来描述其传热，这便是两个可用来作侵蚀计算的二维传热模型。
利用第2章所述的炉缸炉底热工测量条件来确定轴、横截面内的侵蚀边界即为内衬侵蚀二维逆解法。
4.1二维逆解的基本原理二维侵蚀计算模型使用二维传热方程。
在柱坐标系中轴截面二维传热方程为式(2-3)，即(2-3) 式中，r为半径坐标，z为纵向坐标。
在极坐标系和平面直角坐标系横截面二维传热方程为式(2-4)，即(2-4.1)(2-4.2) 式中，r为半径坐标，为环向坐标；x、y分别为平面直角坐标。
二维侵蚀计算原理如图4-1所示。
对某一时刻的炉缸炉底内衬结构，存在一个对应的实际的物理温度场。
对于具有第1类、第2类热工测量条件的炉缸，这个实际的温度场由设置在内衬中的热电偶温度反映，也可以说，测温点温度能描述这个物理温度场，其描述的精度或准确性与热电偶的数目、分布有关。
假定1150℃等温线位于内衬中，计算中先假定1150℃等温线位置，计算得到一个模型温度场。
若和两者相同，设定的1150℃等温线S C1150就是实际的1150℃等温线S T1150。
由于测温点呈离散的分布型，实际计算中用这些离散的测温点的计算温度和实测温度的一致性来判定两个温度场的一致性，即T i T=T i C(i=1,2,…,N)，N为参加核定的测温点数目。
对于具有第3类热工测量条件的炉缸，这个实际的温度场由热负荷反映，其精度或准确性与热负荷测量的部位、作用面积等有关。
高炉炉缸侧壁温度升高的原因分析及治理实践陕钢高炉有效容积2280m3，于2012年8月16日建成投产。
从2013年12 月开始，该高炉2#铁口偏南25°、标高10.196m处第六点炉缸温度开始升高，至2013年4月份热电偶显示内环最高温度达983℃，外环最高温度517℃，严重威胁高炉的安全生产。
为了消除隐患，与国内同行专家、耐材厂家、建设单位进行沟通交流，对炉缸侧壁温度异常升高的原因进行分析，并采取了有效地措施，使温度大幅下降，确保了高炉的安全生产。
1 高炉炉底、炉缸结构：陕钢高炉炉底炉缸结构见图1 。
炉底第1层满铺国产超高导石墨砖，高度400mm；第2、3层满铺国产微孔碳砖，总高度800mm；第4、5层中心砌筑国产微孔碳砖（直径约φ9400mm）、外侧砌国产超微孔碳砖，高度800mm；第6、7层立砌楔形刚玉莫来石砖，总高度800mm。
炉缸侧壁外侧第6～10层采用国产超微孔碳砖，总高度2000mm，炉缸侧壁外侧第11-18层采用国产微孔碳砖（其中：第11-14层每个铁口通道区域采用超微孔碳砖，范围2000×1600mm），总高度3300mm，炉缸侧壁内侧陶瓷杯采用小块塑性相刚玉砖，总高度4500mm。
炉底、炉缸采用光面低铬铸铁冷却壁，风口区采用光面球墨铸铁冷却壁，炉腹至炉身下部采用冷却壁。
高炉采用联合软水密闭循环系统，软水总循环水量3742 m3/h，进水温度控制在40±1℃，水温差控制在6℃。
2 高炉炉缸侧壁温度变化情况高炉炉缸部位设置5层热电偶，每层设置16个热电偶，分8个方向，每个方向设内环、外环两个热电偶。
标高10.196m炉缸热电偶布置。
2013年12月前，炉底炉缸部位生产状态及炉缸各点温度基本稳定。
2013年12月份2#铁口偏南25°、标高10.196m处第六点炉缸温度热电偶显示开始升高，2014年4月中旬热电偶显示内环最高温度达983℃，外环最高温度517℃，而内环、外环同标高同半径圆周上的1#铁矿周围测温点在550-650℃和250-350℃。
高炉炉缸水系统热负荷检测与炉缸侵蚀模型技术方案1 高炉炉缸基本情况两座350m3高炉自2017年7月份开始投产，到目前为止服役4年半的时间。
单座高炉现有测量条件：(1)热测量：炉缸碳砖第五层至第六层之间（标红方位），分8方位，内外两点电偶，共16个；炉底4个电偶，合计共20个电偶。
(2)水流量：冷却壁总进口1个、总出口1个；风口套总进口1个。
(3)水温测量：冷却壁总进水口测温1个。
高炉炉缸砌砖图2 技术要求（单座高炉）2.1 热工测量5875mm6275mm 6675mm 7475mm(1)安装炉壳无线测温装置。
无线测温装置：仍分8个方位(与原有第五层至第六层碳砖热电偶方位一致。
)，第2段冷却壁和第1段冷却壁上部对应炉壳，分4个标高设置(标高具体设定5475/5875/6275/6675/7475)。
参见上图，施工时电偶具体位置可根据遮挡情况作适当的就近调整，共40个（32个磁吸、8个螺纹）。
备注：6275mm （6.27m标高）即第一段冷却壁与第二段冷却壁空隙8个方位各8支无线测温装置（螺纹）（炉皮开孔，穿过填料层接触碳砖表面即可）。
（2）炉缸热负荷测量冷却壁：高炉冷却壁28块，每块测1根水温差。
每根水管安装第3段出水测温计，按28根计算；铁口水管2根（进出4个）共32个测温计。
利用总的进水温度，可计算出1、2、3段冷却水管的分段水温差。
利用已有的水管水流量数据，可计算出1、2、3段冷却水管的分段热流量和热负荷。
风口套：单座高炉设置14个风口套，大中、小套（中套与大套串联）各14个。
中套每根水管进水、出水两个测温计，小套每根水管进水、出水两个测温计，共56个测温计。
冷却壁、风口套进出水总管4个。
（要求使用重庆川仪十七厂有限公司产品）合计：冷却壁32+风口套14*2*2+冷却壁、风口套进出水总管4个=92个。
（3）热流强度测量每个风口套加水流量计，大套14个，小套14个，冷却壁28个（任选可肉眼（现场）观察一段），铁口部位2个，另风口套回水总管加1套。
高炉测温取样操作规程培训高炉测温取样操作规程培训一、规程目的高炉测温取样是掌握高炉运行状态，确保高炉正常工作的重要手段之一。
为了规范高炉测温取样操作流程，保障操作人员的安全，提高测温取样的准确性和有效性，特制定此规程。
二、操作要求1.操作人员必须经过专业培训，取得相应的操作证书，经过岗位轮岗后方可独立进行操作。
2.操作人员必须穿着符合工作要求的工作服、防护鞋和安全帽，并佩戴个人防护用品。
3.在进行测温取样前，必须检查测温仪器、设备是否正常，及时进行维修和更换。
4.操作人员在进入高炉取样现场前，必须经过交接班和安全检查，并按照规定的路线和方法进入现场。
5.操作人员在进行取样操作前，必须对测温仪器、设备进行校准，准确记录每次测温结果。
6.操作人员在操作过程中，必须严格按照操作规程进行操作，不得随意更改流程或省略环节。
7.操作人员在取样过程中，必须注意操作安全，确保自己的人身安全和设备的安全。
三、操作流程1.准备工作环节：（1）操作人员着装齐全，检查个人防护用品是否完好。
（2）检查测温仪器、设备是否正常，如异常请及时维修或更换。
（3）查阅高炉的生产计划和工艺指标，掌握取样时机和位置。
2.进入高炉环节：（1）按照交接班程序，接班人员了解前一班次的操作情况，并完成安全检查。
（2）按照规定的路线和方法进入高炉取样现场。
（3）进入现场后，与高炉操作人员协调工作，做好沟通工作。
3.测温操作环节：（1）根据测温要求，选择合适的测温仪器和设备。
（2）按照规定的位置和方法，进行测温操作。
（3）在测温过程中，严格按照标准操作流程进行操作，不得随意更改或省略环节。
（4）记录每次测温结果，并及时上报。
4.取样操作环节：（1）根据取样要求，选择合适的取样工具和设备。
（2）按照规定的位置和方法，进行取样操作。
（3）在取样过程中，严格按照标准操作流程进行操作，不得随意更改或省略环节。
（4）记录每次取样结果，并及时上报。
5.清理工作环节：（1）按照规定的流程和方法，进行清理工作。
高炉炉底炉缸测温
摘要：在高炉建设过程中炉底烧蚀(炉缸和炉底测温)是不可缺少重要的组成部分,基于在高炉大修改造中随着耐材的拆除或者更换,将会有此部分工作，施工现场复杂，与其他专业的配合较为重要。
为了保证炉底烧蚀(炉缸和炉底测温)施工过程的顺利进行，做到科学、安全、经济的施工，本文就此做出了论述来指导炉底烧蚀(炉缸和炉底测温)的安装工作。
关键词：炉底烧蚀炉缸和炉底测温
Abstract: in the construction process of bottom ablation (blast furnace hearth and bottom temperature) is an important part of the indispensable, based on the reconstruction of blast furnace with refractory removal or replacement, there will be this part of the work, the construction site complex, more important and cooperate with other professional. In order to ensure the ablation (furnace hearth and bottom temperature) successful construction, make construction, safety, economic science, this paper discussed to guide ablation (furnace hearth and bottom temperature) of the installation work.
Keywords: bottom erosion of hearth and bottom temperature.
一、施工方法
本文针对高炉建设过程中炉底烧蚀(炉缸和炉底测温)施工进行总结，同时对施工难点进行分析。
可以正确对待炉底烧蚀(炉缸和炉底测温)施工的问题难题，以解决并预防出现的问题。
1. 工艺原理
通过高炉砖衬烧蚀检测系统,让我们能够清楚地了解高炉炉底和炉缸不同平面的温度情况，进而了解耐材被烧蚀的情况,并立体给出砖衬的烧蚀曲面。
根据砖衬的烧蚀曲面和时间因素,给出砖衬进一步烧蚀的发展趋势。
该系统的烧蚀检测温度模型、长度模型给高炉炉况的判断提供了极大帮助,使高炉安全生产管理更进一步。
2.一般要求
2.1检查
2.1.1外观检查内容及要求如下：外观良好，无损伤，型号规格符合设计。
2.1.2 用500V兆欧表测量绝缘电阻，其值应大于1000MΩ.m,
2.2固定装置安装
2.2.1安装位置符合设计要求。
2.2.2固定装置和被测金属表面光滑、无毛刺。
焊接严密牢固
2.3热电偶安装
2.3.1热电偶插入严密、牢固、保温良好。
2.3.2接线正确、牢固、线号标志正确、清晰不退色。
2.3.3热电偶引出线出口严密无渗漏。
3.工艺流程
工艺流程
工艺方法
4.炉底烧蚀仪表设备安装
4.1炉底烧蚀热电偶、传感器设备验收确认密封情况，设备验收合格后方可施工。
4.2.热电偶、传感器安装，按图纸给出位置定位，按图纸给出的固定方式固定，插入深度符合设计要求，固定牢靠，密封严密。
螺纹和法兰式温度检测仪表安装示例图
4.3各层测点的方位角度、标高控制措施：用经度仪测标高，用水平管找周围标点位置。
4.4埋设热电偶或传感器时，在下一层的砖表面剔出4mm宽、9mm深的槽，将相应的热电偶或传感器铺入其中，在余下的缝中填满碳糊（振打填实），检测合格后，再砌上一层砖，砌砖时注意砖缝泥浆饱满。
砌砖时注意保护一次仪表，不要把热电偶或传感器碰断。
施工时，要准确记录热电偶、传感器埋入砖衬的长度。
埋设完毕后，派专人看护现场，避免砌砖时损坏设备。
4.5接线箱电缆穿线孔用防火泥密封可靠。
4.6仪表调试
4.6.1开箱检查仪表，核实仪表型号、规格，清点随机说明书及附件。
4.6.2 仪表单体调试
4.6.3 按规定或业主要求确定仪表校验范围。
4.6.4 阅读说明书，按说明书和图纸设计要求调试。
4.6.5 所选用的标准仪表的最大允许误差不超过被校仪表的1/3，•并且在检定周期内合格的仪表。
4.6.6 填写校验记录，写明校验结果。
4.6.7 校验合格的仪表按图纸位号编号，用口贴纸标明合格字样。
4.7 仪表接线
4.7.1用500Ｖ直流兆欧表测量电缆绝缘电阻，其阻值不小于5兆欧。
4.7.2盘内配线按图纸规定的编号及线上带的线号校线，现场进盘的电缆按图纸给定的电缆号校线，给每根编号。
4.7.3根据导线的编号及图纸的位号进行接线，导线排列整齐，线号清晰，接线正确。
4.7.4 盘内线接好后，再复校一次。
4.8 仪表系统调试
从现场一次表加模拟介质信号，检验系统信号传输是否畅通，显示精度检验点数为3点，系统误差为该系统各表误差的平方和的平方根的值。
4.8.1传感器安装角度、标高控制。
4.8.2仪表设备与炉皮之间，以及仪表保护管内密封性控制。
二、质量控制
1.施工过程严格执行执行施工标准及验收规范：
GB/T50502-2009《建筑施工组织设计规范》
GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》
国务院393号《建设工程安全生产管理条例》
自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002
建筑电气工程施工质量验收规范GB／T50397-2007
施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005
2.关键部位采取的技术措施和管理方法。
2.1热电偶上方焊接一个比热电偶稍长点的槽钢防护,以防止其他专业施工中高空坠物对热电偶进行损害。
2.2在安装前和安装后分别对热电偶的内部线路进行测量，以保证在施工过程中对热电偶零损伤。
三、安全措施
1. 熟悉施工区域所在厂、车间的各项安全管理制度并严格执行。
2.进入施工现场前由施工人员做好危险源辨识工作，并做好防范措施和应对方法。
3.执行日工作票制度，严格持工作票进行施工，坚持执行进入现场签到签退制度。
4.进行安全技术交底，针对施工中安全隐患制定响应的防范措施。
5.每天班前会要针对当天的作业内容，讲解安全防范措施。
6.班组设兼职安全员，负责督促、检查有关安全注意事项，对违反安全操作规程的人员，有权下令停工。
7.进入施工现场要佩带齐各种劳保用品（安全帽、安全带、工作鞋、防护镜
等）。
8.在易燃、易爆区域施工，要配备防火器材。
结语：本文在施工阶段体现的经济效益，不能用数目来形容，在后期使用阶段是对于生产过程中实现炉缸测温的功能奠定了好的基础，大大提高对炉缸测温的安装精确度的要求。
对于项目投资者来说，这样能实现他们价值工程的目标。
这样一来，在我们正确、优良的施工方法下，给项目投资者带来经济效益的同时，也为我们自己赢得市场。
