PDF《钢铁厂钢包耐火材料损伤》

钢铁厂钢包耐火材料损伤 红外热像监测系统

3 炼钢行业有句俗话: "在炼钢工艺流程中以连铸为中心、转炉 为基础、三包为关键" .

三包就是指"钢包、铁水包、中间包" .

一、 钢包 在冶金行业的各大炼钢厂,钢包作为其中的核心生产设备,作用 十分重要;

主要用于盛接钢水并进行浇注的设备,也是钢水炉外精炼 的容器. 图1钢包结构示意图 钢包的外壳一般由高强度钢板焊接而成, 包壁和包底钢板厚度分 别为 14~30mm 和24~40mm 之间.钢包内衬一般由保温层、永久 层和工作层 (耐火材料) 组成. 保温层紧贴外壳钢板, 厚约 10-15mm, 主要作用是减少热损失,常用石棉板砌筑;

永久层厚约 30-60mm, 主要是为了防止钢包烧穿事故, 一般由有一定保温性能的黏土砖或高 铝砖砌筑.

4 图2钢包工作周转流程 钢包工作循环过程包括钢包预热、钢包盛钢、钢包处理、钢包 镇静、钢包浇注、空包等过程,如图

2 所示.

二、 行业问题 炼钢过程中,钢包内衬工作层直接与钢水接触,因此钢包内衬 耐火材料的工作状态直接影响着钢水温度、钢水质量、炼钢的经济 效益和生产安全. 钢包在工作周转时由于以下原因会导致内衬损伤剥落: ? 高温钢水(1530℃~1700℃)及钢渣对内衬耐火材料的侵蚀;

? 钢水对钢包内衬迎流面的冲击损伤;

? 钢包下水口附近受到的钢水冲刷的损伤;

? 钢包内急冷急热的温度冲击引起的内衬损伤;

钢包内衬损伤剥落会导致钢包穿包漏钢,从而给炼钢厂带来重 大经济损失和生产及人身安全事故. (如图

3 所示)

5 图3某钢企穿包事故现场图 如何对钢包内衬工作层的损伤状态进行有效监测?成为我们各 大炼钢企业亟待解决的行业痛点. 2.1 传统解决方案 目前,炼钢企业的传统做法有以下几种: ? 通过与钢包供应商签订委托外包技术协议,将钢包的状态检修进行外 包,专人专职维护检修;

这种做法的好处是可以转嫁风险,但是一旦出问题,受损失的还是炼钢 企业,且影响声誉. ? 对于钢包内衬的工作状态凭经验进行定期更换;

这种做法会导致过度维护或维护不当,因为在不同炼钢工艺和操作水平 下,钢包内衬的损伤程度是不同的,经常会发生更换钢包内衬耐火材料 后,其寿命还远未达到设计值;

又或者由于没有及时更换钢包内衬耐火材 料而发生穿包漏钢事故,给炼钢企业带来经济损失和安全风险.

6 2.2 FOTRIC 产品与解决方案 为解决炼钢行业关于钢包耐火材料状态监测的痛点,FOTRIC 的应用工程师(T-Men)前往各大炼钢企业的现场对钢包进行测试 研究.结果显示,钢包内衬不断被侵蚀导致包壁厚度减薄,会引起 钢包表面温度升高.且钢包内衬耐火材料的损伤程度与钢包表面温 度呈线性关系. (如图

4 所示) 图4某钢企钢包现场跟踪实测图 FOTRIC 基于大量的现场实测调研,为炼钢企业提供创新且可 靠的热像产品解决方案. (如图

5 所示) 图5FOTRIC 钢包状态热像监测系统拓扑图 FOTRIC 626-L47-412 交换机 光端机 监控分析服务器 FOTRIC TrendIR 钢包 Fotric 626-L50-412

7

三、 FOTRIC 626-L50-412 技术参数 图6FOTRIC626-L50-412 红外分辨率:384*288;

视场角:50°*37°;

测温范围:-20℃~+650℃;

测温精度:±2℃或±2%;

温度灵敏度: