超声波流量计在高炉冷却系统中的应用

超声波流量计在高炉冷却系统中的应用 新余新辉科技 高炉 高炉 高炉风口 高炉风口 高炉风口的使用环境极端恶劣，不但要承受约1500度以上的高温，还要承受高温铁流的冲刷和炉料、炉渣的磨损。 　　高炉风口的结构有：空腔水冷风口、双腔旋流风口、贯流式风口、双进双出风口、偏心式风口。 　　高炉风口材质目前主要为高纯紫铜，从风口的强度、刚度、抗龟裂性能不同的考虑，材质状态有锻制、铜板卷制、铸造不同的状态。铜板卷制风口重量低，成本低，但若壁厚太薄刚度不足易发生变形。因高炉风口是通过水冷却保持风口本体运行于低温状态，保持强度和刚度，所以铜的纯度至关重要 高炉冷却 高炉冷却的目的在于增大炉衬内的温度梯度，致使1150℃等温面远离高炉炉壳，从而保护某些金属结构和混凝土构件，使之不失去强度。使炉衬凝成渣皮，保护甚至代替炉衬工作，从而获得合理炉型，延长炉衬工作能力和高炉使用寿命。高炉冷却是形成保护性渣皮、铁壳、石墨层的重要条件。高炉常用的冷却介质有:水、风、汽水混合物。 目前国内高炉大多采用水冷却方式，那么水冷却系统中的流量检漏又是致关重要的一环。若冷却水循环过程中冷却壁纹裂或管路漏水会导致高炉本体冷却壁冷却不均匀，更为严重的是炉壁烧穿，从而必须停产大修，大大降低高炉寿命和出铁量。 高炉水冷却原理及方式 冷却水通过被冷却的部件空腔，并从其表面将热量带走，从而使冷却水的自身温度提高。 目前, 国内外高炉冷却方式的选择不外乎三种: ø 第一, 敞开式工业水循环冷却； ø 第二, 汽化冷却； ø 第三, 软水密闭循环冷却。 工业水冷却 工业水冷却由于耗水、耗电多, 而且水质未进行过处理, 容易在 冷却系统结垢 , 造成系统冷却不良, 冷却器烧坏； 优点是冷却系统投资少操作简单, 目前国内高炉设计比较忌讳采用工业水冷却方式。 汽化冷却 汽化冷却靠软水的汽化潜热工作, 可节约大量的软水, 并且不存在冷却系统结垢问题, 如果高炉生产顺利, 炉温稳定, 汽化冷却就可以在自然循环下工作, 从而节约用电, 在自然循环下还不会因停机停电造成冷却系统缺水现象； 汽化冷却的缺点是冷却系统温度高, 难以适应高负荷的热力波动, 容易出现冷却系统阀门管道破裂、腐蚀, 另外, 系统一旦漏水、漏汽, 不容易控制, 查漏难, 检修时间长。 软水密闭循环冷却 软水密闭循环冷却是目前国内普遍采用的冷却方式。由于其系统温度低又 不容易结垢 , 系统冷却水仅仅机械损失, 可节约大量用水, 查漏检修又比汽化冷却容易, 另外一些科研院校及部门正开发一种软水密闭循环的计算机管理系统, 为软水密闭循环冷却开辟了更为广阔的天地；软水密闭循环冷却的缺点是投资大。但从一代高炉整体效益来看：若一代炉子寿命延长, 高炉不搞中修, 所带来的直接间接效益又是相当可观的 高炉冷却系统的应用 国内高炉水冷却循环系统主要有两部分： 一、高炉本体水密闭循环冷却系统 普遍采用软水密闭循环冷却系统 二、高炉风口套水冷却循环系统 大多采用工业水敞开式冷却循环系统 已有许多钢铁厂在高炉本体和风口冷却中均采用了软水密闭循环冷却系统 高炉冷却系统检漏技术 保证高炉冷却循环系统有序正常进行的关键是： 预防泄漏 和 及时检漏， 即对冷却设备进行实时检测。 目前国内外普遍使用的高炉冷却系统检漏技术是： 流量检测。 ø 人工检漏：是传统检漏方式，该方式查漏太慢，且经常做出误判，且只能查漏不能预防漏水。 ø 自动检漏：通常采用冷却水流量计分别对冷却系统的供回处流量进行检测，并结合炉体各部分温度和 co2 含量等参数实施检测，实现冷却设备的漏水预防和实时查漏。 高炉本体冷却系统检漏技术 高炉本体冷却系统检漏技术 四进四出冷却壁的循环冷却水流量检测示意图 高炉风口冷却系统检漏原理 高炉风口冷却系统检漏原理 莱芜钢铁集团 3# 高炉风口中套回水支管 高炉冷却水检测用流量计 电磁流量计 测量精度高，较多应用于工业水循环冷却系统中。 适用管径范围大。 超声波流量计（速度差法） 可广泛应用于工业水循环冷却系统和软水密闭循环系统中； 使用管径范围较大。 小管径类较之电磁流量计成本较高 （宝钢，济钢，莱钢，迁钢等钢铁公司新建及改造高炉均采用了超声波流量计作为高炉冷却循环系统中检漏计量装置） scl-6系列数字超声波流量计 scl-6 数字超声流量计是 汇中公司 自主研发，以“速度差法”为原理，测量充满封闭圆管内液体流量的仪表 , 采用了先进的多脉冲技术、信号数字处理技术。 根据 gb3836.1-2000《 爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部分：通用要求 》 、 gb3836.4-2000《 爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分：本质安全“ i”》 的规定制成的数字超声流量计， 由转换器和传感器组成 。转换器是与本质安全设备相连的关连设备，安装在安全场所的控制室内，其防爆标志为 [exib]iib ；传感器为本质安全设备，可安装于 ⅱ 类 a 、 b 级， t1 ～ t6 组可燃性气体或蒸气与空气混合形成的爆炸危险性场所，其防爆标志为 exibⅱbt6 ；它们共同组成数字超声流量计。 可适用于冶金、钢铁、化工等行业 scl-6系列数字超声波流量计 测量液体：水、污水及其它均质液体，并充满被测管道。 测量精度： 1.0 级 管径范围： dn50-dn2000 传感器可承受大压力： 1.6mpa 防护等级：传感器 ip68 ，一体机 ip65 ，盘装机 ip51 scl-6应用案例（一） 3#高炉：容积3200m3 冷却方式： 高炉本体+风口中套：软水密闭循环冷却系统 检漏流量计全部采用超声波流量计：其中汇中公司超声波流量计 scl-6 系列504台。 管径： dn65 水压： 1.0mpa 进、回水温差： 2 ℃（随季节稍有变化） 进水直支管：dn65，各分支流量约：31m3/h， scl-6系列超声波流量计（盘装机）216台 回水支管处超声波流量计（scl-6系列一体机） 风口： 36 个，进、回水管段 72 根（ dn65 ），流量计 72 台