文章发表时间:2009年04月07日
随着高炉监测水平的提高，测温技术在炼铁生产中得到普遍应用。许多企业加大对高炉炉壁测温技术的投入，对高炉生产起到了很大的指导作用。而对铁水温度的判断，主要依据［Si］的高低。铁水［Si］含量主要取决于温度、SiO2活度、炉内CO分压和滴落带高度。影响因素多，只能作为间接手段，不能反映铁水物理温度变化。基于以上考虑，有些厂家采用一次性测温技术，但存在操作不方便，不安全，数据不准确，不及时，不能连续等缺点。济南钢铁集团总公司（简称济钢）自1999年在1#高炉采用铁水红外测温技术，效果明显。炉温稳定性提高，生产技术经济指标得到改善。
2 系统配置
炉前出铁场环境恶劣，粉尘多，石墨碳飞扬，采用单色红外测温系统，信号衰减严重，读取数据比实际温度低；双色红外测温，不会影响能量的比值。现济钢采用的是美国Raytek公司生产的Thermalert马拉松MRIS系列，型号MRIS BSF，测温范围700～1800℃。红外测温仪将测得的铁水温度转换为4～20mA的标准电信号，输入PLC系统，然后由上位机对其进行显示、分析。
Thermalert马拉松MRIS系列红外测温仪是双色红外非接触温度测量系统，带可变焦距，通过透镜瞄准和无视差光学系统，可准确、重复测量物体发射的热量，然后将能量转换成可测量的电信号，从而达到准确测温的目的。
组件：包括空气吹扫器，旋转支架，RS-485到RS-232接口转换器，安装法兰盘，风门，调焦工具，镜头等。
因为红外测温仪传感头可变焦距，通过透镜瞄准，为无视差光学部件，所以可以安装在任何地方。根据实际情况，位置选择在出铁场顶部撇渣器偏上方,通过可调支架将镜头对准撇渣器小井。
3 使用效果
3.1 铁水温度与［Si］含量变化趋势
1999年10月3日，红外测温仪在1#高炉投入使用，测温数据统计结果如表1所示。
表1 铁水测温及铁水［Si］含量统计数据
| ［Si］/% | 温度/℃ | ［Si］/% | 温度/℃ | ［Si］/% | 温度/℃ |
| 0.43 | 1330 | 0.49 | 1452 | 0.45 | 1396 |
| 0.45 | 1391 | 0.39 | 1436 | 0.43 | 1367 |
| 0.44 | 1423 | 0.60 | 1428 | 0.41 | 1342 |
| 0.37 | 1389 | 0.42 | 1413 | 0.46 | 1350 |
| 0.41 | 1419 | 0.47 | 1402 | 0.41 | 1343 |
| 0.44 | 1371 | 0.47 | 1437 | 0.43 | 1319 |
| 0.46 | 1438 | 0.38 | 1382 | 0.45 | 1428 |
| 0.41 | 1417 | 0.46 | 1380 | 0.44 | 1439 |
但由于操作条件的变化，铁水温度与［Si］走势又不尽相同，这一点，从表1也可以看出。依据铁水温度控制高炉操作参数，可以准确地掌握高炉热态走势，保持高炉长期稳定顺行。
高炉冶炼过程最终反应在出渣出铁上，铁水温度反映了高炉内煤气利用的好坏，高温区分布，炉缸热储备的多少及炉缸的活跃程度等。保持渣铁温度充沛是高炉稳定顺行的基础。在以往的炉温调剂中，炉凉几率较多。规定［Si］含量0.30%～0.55%，但［Si］含量接近0.35%时渣铁温度已明显不足，如果不及时进行调剂，就会出现炉凉，必须采取减风、加焦等提炉温措施。红外测温系统能及时给出提示，有效杜绝炉凉。可根据实际铁水温度高低及［Si］含量变化情况，调整负荷及碱度，稳定高炉热制度，从而达到高炉稳产、高产的目的。表2是测得的一段时间内［Si］含量、铁水温度、R2调剂的对应情况。
3.2 炉温稳定性
1#高炉自1999年10月10日使用铁水红外测温仪后，炉温稳定性明显提高，使用前后炉温波动情况见表3。
由表3可以看出，使用铁水红外测温仪后，炉温稳定指数下降了0.0119，［Si］含量低于0.3%的比例下降了4.91%，［Si］含量超过0.7%的比例下降了1.05%，况稳定性明显提高。红外测温仪的使用，使进一步降低［Si］含量成为可能。随着高炉冶炼水平的提高，济钢将降低成本、降低消耗放在首要位置，生铁硅含量逐年下降。1#高炉依据铁水温度情况，在保持较低［Si］水平下，现已采取如下措施提高铁水温度：
（1）优化基本装料制度。上部以分装大料批为主，批重13.0～14.0t，矿焦定差料线，提高煤气利用率，保持炉缸有较高的热容量。
（2）注重炉缸工作状态。出现周向气流不均，炉缸工作不好，上下渣差别大，铁水温度不足的情况时，及时采取控制煤量，减轻焦炭负荷，适当提高［Si］含量等措施。
1#高炉使用红外测温仪前［Si］水平：1998年全年0.521%，1999年上半年0.509%；使用红外测温仪的1999年12月份［Si］含量0.485%，而生铁一级品率80.33%，较1998年提高10.37%。
表2 铁水温度、［Si］含量及R2对应关系
| ［Si］/% | 温度/℃ | R2 | ［Si］/% | 温度/℃ | R2 |
| 0.43 | 1330 | 1.22 | 0.49 | 1452 | 1.21 |
| 0.45 | 1391 | 1.24 | 0.60 | 1436 | 1.18 |
| 0.37 | 1389 | 1.23 | 0.42 | 1413 | 1.24 |
| 0.41 | 1419 | 1.21 |
