高炉在线监测技术应用实践
高炉炉内监测技术新进展
高炉炉内监测技术的新进展高征铠（北京科技大学北京!"""#$）前言高炉是一个在高温高压条件下冶炼生铁的密闭反应器。
目前，工长通过常规的温度、压力、流量和煤气成分等检测结果来判断炉况、操作高炉。
对工长来说，高炉仍然是一个黑匣子。
根据高炉操作的需要，开发高炉炉内监测技术，打开高炉黑盒子，使高炉工长能及时了解高炉炉内的状况，变被动操作为主动操作是炼铁工作者梦寐以求的愿望。
为了改变现有炉内监测技术不足的状况，北京科技大学和北京神网创新科技有限公司发明了插入式炉窑摄像仪（专利号%&"’!’!()#*"），合作研制生产了高炉料面红外摄像仪和图像信息处理系统、高炉风口红外摄像仪和图像信息处理系统、高炉炉体监测与诊断系统等新型高炉炉内监测装置。
这些装置能在高炉生产条件下在线观察料面气流分布情况和炉顶设备运行状况、观察风口的工作状况和喷煤情况、了解炉衬的温度分布与侵蚀状况。
这些新型炉内监测装置，在打开高炉黑盒子状况方面取得了进展，获得的直观影像和图像信息对高炉工长操控高炉具有指导意义，已经在很多高炉上得到应用。
!高炉料面红外摄像仪和图像信息处理系统对高炉炉喉断面状况的检测需要推动了新技术的开发。
上世纪八十年代末、九十年代初，国内外研究开发了采用机械扫描方法得到高炉料面温度分布图像的“热图像仪”、“高炉炉顶料面温度摄像仪”，采用摄像机的“监视用摄像机”等装置，观察料面状况和分析料面的温度分布，用于指导高炉操作，在打开高炉黑盒子状况方面迈进了一大步。
受限于当时的技术水平和条件，装置形体大、价格昂贵，仪器安装在炉壳外部，观察孔很大、移动和防护装置复杂、扫描装置寿命短、保护气体用量大、生产维护费用高。
在高炉使用过程中镜头和视窗结灰问题一直没有解决，复杂的视窗活门和机械调焦装置经常出现故障，在高炉生产过程中不能进行维护和检修，只能等待休风时才能处理，因而没有得到推广应用。
基于大数据的高炉炉温监测预警系统
基于大数据的高炉炉温监测预警系统随着信息技术的不断发展，大数据技术在各个领域的应用越来越广泛。
高炉炉温监测预警系统作为其中的一个应用，受到了越来越多企业的关注和重视。
本文将从系统架构、数据采集、数据处理和应用效果等方面进行探讨，以探究基于大数据的高炉炉温监测预警系统的优势和应用前景。
一、系统架构基于大数据的高炉炉温监测预警系统的架构可以分为数据采集层、数据存储层、数据处理层和应用展示层。
在数据采集层，通过传感器等设备采集高炉炉温相关数据。
数据存储层采用高性能的数据库，存储采集到的数据。
数据处理层采用大数据分析技术，对数据进行处理和分析，提取有用信息。
应用展示层通过可视化界面向用户展示分析结果和预警信息。
二、数据采集高炉炉温监测预警系统通过传感器等设备实时采集高炉炉温相关数据。
传感器可以部署在高炉不同位置，以获取全面的温度信息。
传感器将采集到的数据通过数据采集模块上传至数据存储层，保证数据的实时性和准确性。
三、数据处理数据处理是基于大数据的高炉炉温监测预警系统的核心环节。
通过大数据处理技术，系统可以对海量的数据进行快速处理和分析。
首先，数据清洗和去噪，最大化保证数据的质量和准确性。
然后，采用机器学习和深度学习等算法，进行数据挖掘和分析，提取出高炉炉温异常预警指标。
最后，通过模型训练和优化，建立高炉炉温预测模型，实现对高炉炉温的准确预测和预警。
四、应用效果基于大数据的高炉炉温监测预警系统的应用效果显著。
首先，系统可以及时发现高炉炉温异常情况，预警信息能够在事故发生前给予操作人员提醒，避免事故的发生。
其次，通过数据分析和挖掘，系统可以找出高炉炉温异常的原因和趋势，为企业提供科学决策依据，提高高炉的生产效率和运行稳定性。
此外，系统还可以实现对高炉炉温的精确控制，提高产品质量和能源利用效率，降低生产成本。
五、应用前景基于大数据的高炉炉温监测预警系统在钢铁行业具有广阔的应用前景。
随着我国钢铁产能的不断扩大，高炉的运行管理变得愈发复杂，预防事故和提高生产效率成为企业亟需解决的问题。
高炉主铁沟侵蚀在线监测
高炉主铁沟侵蚀在线监测
摘要：大高炉都采用容铁式主沟，熔融的渣铁充满主沟，对于内部的侵蚀情况需要将渣铁放出后才能观察，造成该铁口在维护时不能出铁，影响了出铁的均匀和连续性。
本着安全的出发点，我们设计了高炉主铁沟侵蚀在线监测装置，能够根据参数随时判断主铁沟的侵蚀情况。
关键词：主铁沟、侵蚀、监测
一、创新项目背景与目的
高炉主铁沟是渣铁的必经之路，如果维护不好出现漏点，容易烧坏周围设备等，造成严重的事故，生产中需要停下来进行侵蚀观察和维护。
大高炉都采用容铁式主沟，熔融的渣铁充满主沟，对于内部的侵蚀情况需要将渣铁放出后才能观察，造成该铁口在维护时不能出铁，影响了出铁的均匀和连续性。
通过高炉主铁沟侵蚀在线监测装置，能够根据参数随时判断主铁沟的侵蚀情况。
防止发生事故并且减少对渣铁沟的维护时间，保持生产的连续性。
二、创新方法与过程
在主铁沟的浇筑过程中，在特定位置预埋电偶，生产中根据电偶反馈的温度来判断高炉主铁沟的侵蚀情况，减少不必要的维护和实现安全监护。
三、创新效果与效益
每条主沟每年减少维护1次，每次消耗耐材20t
4条主沟每年可以节约20×4×3500=28万元。
高炉风口回旋区测温及成像在线监控系统的研究与应用1[1]
![高炉风口回旋区测温及成像在线监控系统的研究与应用1[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a7128e562e3f5727a5e9623b.png)
高炉风口回旋区测温及成像在线监控系统一、高炉风口回旋区测温和成像检测的作用意义近年来，国内外冶炼工作者对高炉风口回旋区工况监控技术的研究与开发非常重视。
高炉风口回旋区工作状态，对高炉的冶炼过程起着极其重要的作用。
在高炉炼铁过程中，高炉风口燃烧带的大小、形状、焦炭运动的状况以及粉焦的堆积行为，对炉料的下降和料柱的透气、透液性有显著的影响，它决定了高炉煤气的一次分布，反映了焦炭的燃烧状态，直接影响着软熔带的形状和位臵，是炉况顺行的基础，对高炉的正常生产有很大的影响。
因为入炉焦炭，从高炉炉顶装入炉内后到达风口回旋区后，与鼓进的热风进行烧灼，产生煤气上升，所以要求炉缸各个风口回旋区烧灼均匀，保证上升的煤气流分布均匀。
但是有时炉况不好，炉缸风口回旋区烧灼不均匀，个别风口回旋区有生料、塌料出现，破坏了高炉冶炼顺行。
所以要同时了解掌握各个风口燃烧温度和烧灼状态后，利用高炉上下部调节手段，保证高炉冶炼顺行。
另外高炉风口小套凸出到炉内，前端近2000o C的高温，而且工作环境极其恶劣，风口小套易破损。
若风口小套漏水，将导致燃料比升高、炉凉、损坏炉缸耐火材料，同时风口小套漏水，会导致风口爆炸等重大事故。
而炉缸热源主要来自风口燃烧带，燃烧带的温度，在一定条件下决定了炉缸的温度，对整个高炉的传热、传质、还原、脱硫以及生铁成份，均起重大影响。
高炉炼铁生产现场环境温度高，约为60o C -120o C，目前普遍采用的是人工利用肉眼窥视方法，由于风口较多，查询一次时间长，且不能保证连续观察，还常有误判出现，因而难以得到及时、准确的炉内状况信息，这给高炉稳定生产带来极大影响。
实现在线连续测温、成像及辅助人工巡视三位一体监控高炉风口的工作情况，使高炉操作者能更方便、更及时地获取并记录炉内信息，从而对喷煤及高炉内部情况进行有效的分析和预测，利用高炉上下调节手段，使风口异常在萌芽状态就得到有效的处理，减少高炉由于风口故障、喷煤故障造成非正常减风和休风，进而对提高高炉产量，增强高炉的安全生产，使高炉生产进一步实现科学化、自动化、人性化的管理。
高炉炉缸水温差及热流强度在线监测技术
ＹＡＮＧ Ｙｏｕ．ｓｏｎｇ２ ＪＩＮ Ｗｅｉ ，ＮＩＵ Ｈｕａｎ．ｚｈｏｎｇ２，ＤＯＮＧ Ｄａ．ｍｉ．ｇ２ ，
（１．Ｉｒｏｎ Ｗ ｏｒｋｓ，Ｓｈｏｕｄｕ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｉｇｈ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。ＵＩＳＴ Ｂａｏｔｏｕ。Ｂａｏｔｏｕ ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）
根据 多 方 面 考察 表 明 ，加 强 对 高 炉 冷却 系统 进 出水 温差 的实 时检 测 ，是延 长 高 炉寿 命 ，保 证安 全 生 产 的 重要 措 施 ．
目前 ，影 响 高炉 炉 缸 水 温 差 及 热 流 强 度 在 线 监 测技 术 应用 和 推 广 的 难 点 ，就 是 水 温检 测精 度 不 能 满 足生 产 需求 ．例 如 ，日本生 产 的 １／３ＤＩＮ高 精 度 铂 热 电阻 传 感 器 的 温 度 误 差 为 士 （０．１＋０．００１７１ＴＳ）， 加 上 二 次 仪 表 及 线 路 带 来 的 系 统 误 差 为 ０．３ ０．４ ｃＩ＝，而 不 少 高 炉 冷 却 系 统 水 温 差 误 差 要 求 在 ０．４ ｃＩ＝，因此 ，国内大 中高炉 仍 普 遍 采 用 人 工 方 法 对 冷却 系 统 水 温 差 进 行 检 测 ，显 然 ，这 种 方 法 既 不 及 时 ，又不 连 续 ，且工 人 劳动 强 度大 ，准 确性 差 ，容 易 造 成生 产 事 故 ，影 响高炉 寿 命 ．
Hale Waihona Puke 关 键 词 ：高 炉 ；冷 却 系 统 ；水 温 差 ；热 流 强 度 ；检 测 ；测 量
炉顶摄像监测装置在莱钢750m 3高炉上的应用
炉、 ６月 在 １号 ７ ０ｒ 。 炉 投 人 使 用 后 ， ５ 高 ｎ 炉 况 长 期 稳 定 顺 行 ， 炉 平 均 利 用 系 数 分 别 达 高 到 ２ ４ ３和 ２ ５ ５ 其 他 各 项 技 术 经 济 指 标 ．４ ．０，
（ ）该 装 置 采 用 金 属 外 壳 微 型 摄 像 头 ， １ Ｃ Ｄ 芯片具有 可见光 和红外 光两种 功能 ， Ｃ 寿 命 长 ， 角 镜 头 的 视 角 为 １ ０ ， 深 长 ， 需 广 １。景 不 要 调 焦 ， 有 机 械 和 电动 部 件 ， 作 稳 定 可 没 工
靠 。
（ ）摄 像 枪 采 用 了 球 阀就 可维 修 ， 便 、 速 、 不 简 快 省
时、 力 。 省
件 下 在 线 观 察 炉 顶 设 备 运 行 状 况 和炉 内 料 面
情 况 的摄 像 装 置 。为 此 ， 厂 分 别 在 ２ ０ 我 ０ １年
维普资讯
表 １ 莱 钢 １号 、 ２号 高 炉 使 用 炉 顶 摄 像 装 置 前 后 主 要 技 术 经 济 指 标
利 用 系 数 ，／ｍ３・ｄ ｔ（ ）
月份 — １号 — ２号
焦 比 ，ｇ ｔ ｋ ／
煤 比，ｇ ｔ ｋ ／
［ ｉ， ｓ］
２ 主 要 性 能 和 技 术 要 求
面情 况 对 控 制 煤 气 流 分 布 以及 改 善 高 炉 操 作
是 十分 重 要 的 。传 统 的检 测 设 备 是 在 高 炉 炉
顶 安 装 探 尺 或 十 字 测 温 装 置 ， 种 测 量 几 个 这 点 或 某 一 方 向 温 度 分 布 的 方 法 ， 难 准 确 地 很
如何做好高炉设备远程监控与故障诊断的工作
如何做好高炉设备远程监控与故障诊断的工作摘要：下文主要结合笔者的多年工作实践经验，针对高炉设备中的皮带传送设备的常见故障进行了阐述，并选定了系统的监测范围及测点布置，设计了系统的软件结构，从而实现了应用远程监测技术对高炉皮带传送设备的故障诊断与状态监测。
关键词：结构；检测；功能；监控；诊断1.高炉主皮带传动设备远程监测诊断系统的结构1）皮带传动设备监测系统的拓扑结构高炉皮带传动设备远程监测系统由监测单元与状态数据库服务器构成，由分布式监测单位站点辐射到各个测点，通过网络把分布站的数据集中到设备状态数据库，利用统一的软件进行状态监测和趋势分析。
系统拓扑结构如图1所示。
2）软件结构远程监测及故障分析软件是设备在线监测系统的灵魂，leadmeasure设备运行状态监测平台同时提供设备信息管理功能、零部件特征频率自动计算、特征率自动搜索、多游标等辅助工具。
利用信号分析模块进行设备的故障诊断，指导企业对设备进行预知维修。
lead measure软件在网络环境中运行，支持多客户端访问数据采集服务器，系统架构如下：①数据层。
驱动a/d卡完成工业信号（振动、噪声、压力、转速等）的数字化转换，对信号进行自动规则化保存和分类以供分析，对超标工业信号进行振动指标和物理指标报警处理，对采集的动态信号不进行数据库存储，规格化后文件方式存储。
②业务层。
不包含信号处理服务，完成数据格式转换和传输。
采用（application serving简称a/s架构）部署模式，实现状态监测与分析软件集中部署在低带宽网络环境下的远程快速访问。
应用数据同步软件synchronizer将存储的信号文件发布到intranet 上。
③表现层。
信号分析故障诊断平台，将业务逻辑完成放到本地，软件低耦合，接口规范化，易于网上升级与扩展。
包括时域分析工具、频域分析工具及专家系统。
2.系统的监测范围1）皮带设备的常见故障及检测方法①皮带跑偏。
主要表现为两种现象：空载不跑偏、带料跑偏；带载运行时始终跑偏。
在线监测及自动吹堵技术在炼铁喷煤系统中的应用
１ 高炉喷吹煤粉流量测量的意义 ． （）随 时掌握总体 喷吹煤粉 水平和 各风 口喷 吹煤粉 的 １ 情况 ，了解高炉各 风 口工作状 态 。高炉 工艺要求 喷吹 到高
炉风 口的煤粉流股稳定 ，各风 口喷吹煤量均匀 。
煤粉浓度， 曲 气 、 （ ｋ 氮气）
测量范 围 被测管径／ ｍ ａ ｒ
被 测 粒 径／ “ｍ
（）可显示 断粉报警值 并且 能够 自动 反吹 ，为控制 总 ２
传感器工作温度／ ℃ 工作条件 工作压力／ Ｐ Ｍａ
环境湿度／ ％ 误差， ％
＜１０ ０ ≤Ｏ ． ８
０～９ ５ 总管 ±５ ，支管 ±１ ０
喷吹煤 粉量和各风 口的喷吹量 提供信号 ，总管流 、５ 齿 轮 、２ 、４ 为
轮 中心距无 法改变 ，为 了得到适 当的传动 比 ，决定使 用变
位齿轮 ，确 定齿轮 的齿数分 别为５ 和４ 。改动 后 ，透 明纸 ５ ４ 片的单位长度为４ ． ０Ｘ３１ ４×５ ／ ＝ ５ ｍｍ，缩短 了２８ ５ ｍ。 ５４ １７ ４ ．５ ｍ 再 调整扇形辊 、透明纸切刀及拉带 … Ｕ’型刀的相 位 ，使透
所 以决定采用该方案 。 ３方案实施 ．
４
透 明纸输 送钢 辊直 径 为４ ｍ ０ ｍ，齿 轮４ 齿数 分别 为 、５ ２ 、２ ，齿轮４ ８ ２ 每运转一周 ，切刀切割一次 ，所 以原 透明纸
５
片 的 单 位 长 度 为４ ０×３１ ． ４×２ ／２ １９８ ５ ｍ。 由于 这 对 齿 ８ — ５． ｍ ２ ５
与蒸汽锅炉在油 田集输系统 中的应用进行 了对 比分析 ，阐明了分体相变加热炉在油 田节能减排中的优势 。
关键词 ：分体相变加热炉 ；系统改造 ；节 能减排
迁钢公司2号高炉炉缸热流及侵蚀变化在线监测技术
ｔ ｐ ｒｔ ｅａ ｄ ｔｅｅｏｉ ｒ ｌ ｆＮ ． Ｆ ｈａｔ ｏ ｉ ｎ Ｉ ｎ ａ ｄ Ｓｅ ｌＣ ． ｔ．ａｅ ｅ ｅａ ｒ ｎ ｈ ｒｓ ｎ ｐｏ ｅ ｏ ｏ ２ Ｂ ｅｒ ｆＱ ａ ａ ｒ ｎ ｔ ｏ，Ｌｄ ｒ ｍ ｕ ｏ ｉ ｆ ｈ ｎ ｏ ｅ
大型高炉在操 作过程 中要 注意活跃炉缸 中心和减弱铁水环 流。 关键词 高炉 “ 传热法 ”炉缸 冷却水温差 侵蚀 监测
Ｔｈｅ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｆ Ｏ ｎ－ ｎｅ Ｍ ｏ ｔ ｒｎ ｆｔ ｅ Ｈｅ ｒｈ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ Ｌｉ ｎｉｏ ｉ ｇ ｏ ｈ ａ ｔ Ｔｈｅ ｍ ａ ｒ ｌ Ｆｌ ｗ ｎｄ Ｅｒ ｓｏ ｏ ａ ｏ ｉ ｎ Ｃｈａ ｅ ｏ ． ａ ｔＦｕｒ ｃ ｆＳ ｕ ａ ｇ ｎｇ ｆＮｏ ２ Ｂｌ ｓ ｎａ ｅ ｏ ｈｏ ｇ ｎ
（ ｉ ｎＩ ｎａ ｄＳｅｌＣ ． ｔ． （ ｎｖｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｅ ｉｇ Ｑａ ａ ｒ ｎ ｔ ｏ，Ｌｄ ） Ｕ ｉｅｓｙｏ ｉ ｅａｄＴ ｃ ｎｌ ｙＢ ｉｎ ） ｎ ｏ ｅ ｔ Ｓ ｎ ｏ ｊ
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高炉煤气的质量与热值监测技术研究
高炉煤气的质量与热值监测技术研究随着工业化进程的推进，煤是目前世界上最主要的能源之一。
然而，煤炭的使用也带来了环境污染和资源浪费等严重问题。
因此，煤气的质量和热值监测成为了关注的焦点之一，特别是对高炉煤气进行监测。
本文将探讨高炉煤气的质量和热值监测技术研究，并介绍一些目前广泛应用的技术手段。
1. 引言高炉煤气是一种由炼焦煤在高温下产生的气体，在钢铁生产中被广泛应用。
煤气的质量和热值直接影响炉内反应的效果和钢铁的生产成本，因此准确监测煤气的质量和热值具有重要的意义。
2. 煤气质量监测技术2.1 气体组分分析通过对高炉煤气中各种成分的分析，可以获得煤气的质量信息。
常用的气体组分分析方法包括红外光谱法、质谱法、气相色谱法等。
这些方法可以定量分析煤气中的主要成分，如氢气、一氧化碳、甲烷等。
通过监测这些成分的变化，可以了解高炉煤气的质量情况。
2.2 火焰光谱分析火焰光谱分析是一种常用的快速分析煤气品质的方法。
它通过煤气在特定火焰中的辐射光谱，来推断煤气的成分和质量。
火焰光谱分析具有分析速度快、准确度高、无需样品处理等优点，并且可以在线实时监测。
2.3 波动闪烁分析波动闪烁分析是一种利用煤气中低频振荡引起的光强波动反映煤气品质的方法。
它通过对煤气中光强波动的频率和幅度进行分析，可以判断煤气的所含成分和品质。
这种方法具有信息获取快、无污染、非接触式等特点，适用于高炉煤气的在线监测。
3. 煤气热值监测技术3.1 燃烧热值法燃烧热值法是一种常用的测定煤气热值的方法。
它通过将煤气燃烧，测量燃烧过程中放出的热量来确定煤气的热值。
这需要使用专用的热值计来进行测量，定期对高炉煤气进行检测。
3.2 气相色谱法气相色谱法是一种通过气相色谱仪来分离和定量分析物质的方法。
在高炉煤气的热值监测中，可以使用气相色谱法来分析煤气中的各种成分，并根据各组分的热值得到总热值。
这种方法具有分析速度快、准确度高的优点，被广泛应用于煤气热值的监测。
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高炉在线监测技术应用实践发表时间：2019-12-27T10:04:34.107Z 来源：《电力设备》2019年第18期作者：马王君李新军[导读] 摘要：随着科学技术不断更新，高炉自动控制和可视化技术、装备也逐步提升；高炉可视化技术可以清晰直观的为高炉操作人员提供炉内情况，科学指导高炉操作人员操作。
（陕钢集团汉中钢铁有限公司陕西省汉中市 724200）摘要：随着科学技术不断更新，高炉自动控制和可视化技术、装备也逐步提升；高炉可视化技术可以清晰直观的为高炉操作人员提供炉内情况，科学指导高炉操作人员操作。
高炉在线监测方面，实施雷达探尺技术应用、高炉炉内热成像技术应用、2#高炉建立炉缸炉底侵蚀模型，通过实施高炉可视化技术，进一步降低了铁前生产成本，清晰直观的为高炉操作人员提供炉内情况，科学指导高炉操作人员操作，实现了在高炉推进智能化实践的目标，为企业的高质量发展做出了有力的贡献。
关键词：高炉；可视化；在线监测；技术；雷达探尺；热成像；模型一、实施背景汉钢公司2#高炉于2011年3月开工建设，2012年8月投入运行。
高炉容积2280m³，目前2280高炉利用系数设计为（2.4—2.7）t/m³d，喷煤比为（150—200）kg/t，年产铁水192万吨。
高炉内部高温、高压、反应环境复杂，高炉操作面临着炉料、设备和内部冶炼环境的变化，操作难度非常之大。
高炉操作困难的原因除了众多外围因素之外，还在于高炉内部的冶炼状态无法直觉感知。
视为一个“黑箱”体，高炉操作的关键在于操作人员的经验，造成高炉冶炼状态波动很大，影响高炉长期高水平顺行稳定。
二、高炉在线监测方面存在不足：（1）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。
目前高炉料线检测装置械接触式探尺，这种探尺由炉内的钢丝绳、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。
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。
（2）高炉现使用的炉内红外成像系统，在使用过程中，因监控镜头粉尘附着严重，成像效果较差，无法显示高炉炉内气流分布状况、物料分布、炉料的坐料、塌料等情况及摆动溜槽的运行情况，无法对炉内料面温度进行实时测量，不能有效的在线监视高炉炉内情况变化。
（3）2#高炉热负荷、炉壁测温前期一共安装传感器140个，监测点太少，不能全面反映炉体冷却壁温度变化，随着高炉使用年限增长，多处冷却壁变得薄弱，多次出现炉壳温度过高的情况；且关键部位炉缸区域测温传感器覆盖较少，无法全面掌控炉缸侵蚀程度，一旦发生炉缸烧穿，将造成严重的安全事故和生产事故。
三、高炉在线监测改造理论依据和目标方案高炉自动操作系统和可视化技术能够降低铁前生产成本，清晰直观的为高炉操作人员提供炉内情况，科学指导高炉操作人员操作。
针对当前汉钢2#高炉存在的问题，汉钢公司在高炉上不断推进智能化实践。
（1）雷达探尺技术应用。
高炉炉内料位雷达探尺检测系统，采用雷达测距原理，是专业的非接触式测量方式。
它的雷达探头集发射器和接收器为一体。
探头天线以波束的形式发射 26 GHz 的电磁波信号，被测介质反射回来的回波又被天线接收。
电子部件通过分析、计算雷达脉冲信号从发射到接收的间隔时间，算出探头到介质表面的距离，并输出相应的信号（L=2V TL：测量的高度V：雷达波的速度，300000 ㎞/s T：雷达波从发射到接收的间隔时间）。
相比传统机械探尺，高炉炉内雷达探尺检测系统，是用于炼铁生产中测量高炉炉内料位的专用设备。
（2）高炉炉内热成像技术应用。
高炉炉内热成像系统是采用微型高清红外热像仪实时接收视场范围内目标物体的红外线，通过热像仪中的信号处理系统将红外线转换成视频信号，并经过传输网络传送至计算机系统。
然后通过计算机软件实时显示炉喉及上方的红外视频图像。
（3）在原有测温传感器基础上，大幅增加热负荷、炉壁测温传感器安装数量，重点监控部位炉缸区域第2、3段，每块冷却壁安装2个传感器；炉腹区域，第4、5、6、7、8、9段每块冷却壁上安装1个测温传感器，共计新增350个水温差传感和76个炉壁测温点，相应增加8套信号接收器，重新组态远程显示画面。
炉缸热电偶和新增水温差监测数据满足建立炉缸侵蚀模型的条件，2#高炉建立炉缸炉底侵蚀模型。
为了能够全面准确的对高炉冷却壁水温差进行在线监测，对高炉炉缸炉底耐材侵蚀情况进行在线监测和自动预警，预防炉缸烧穿事故，防患于未然，2#高炉增加冷却水温差热负荷监测点及建立炉缸炉底侵蚀监测预警系统，对高炉的安全顺行，指导高炉操作人员及时掌握炉缸侵蚀状态并采取护炉措施，延缓炉缸侵蚀速度，延长高炉寿命，有着重要意义。
四、高炉在线监测改造的实施（1）雷达探尺改造实施2018年高炉雷达探尺改造。
高炉生产中运行雷达探尺，实现非接触式连续测量。
雷达探尺安装于高炉炉喉部位，稳定发射连续调制的雷达波，实现连续测定内部料位的功能。
其基于使用脉冲雷达测量料面的方法，通过导波、吹扫、冷却等技术处理，精确导出料面的实时位置数据。
高频发射源，穿透性极强：电磁波频率为高频 26GHz，穿透性强，抗粉尘干扰能力强，测距量程：0 至 70 米，精度±10mm；稳定连续测量，即时显示料位读数，输出信号：2线制，4～20mA；整体完全密封，真正的非接触式测量：一体的微波发射器和接收器完全与炉内恶劣的高温高粉尘环境隔离，彻底解决了粉尘遮挡发射源的情况，保证了测量的高精确度；互成角度的双路气封：0 度和 45 度两路不同路径和不同强度的气封从仪表源内部引入，使发射源不受粉尘粘附。
同时，基于其良好的无故障使用特点和零维护的优势，成为替代传统机械探尺的理想测量工具。
（2）高炉炉内热成像改造安装。
拆除高炉炉顶红外成像仪，改装为炉内热成像仪，冷却水及氮气冷却吹扫管道保留，采用光纤传输技术进行视频传输，重新敷设线路。
该系统由炉体安装件、高温红外镜头、高清专用热像仪、摄像枪体、水冷却装置、氮气冷却装置、镜头吹扫装置、镜头刮扫装置、高温电动隔离装置、自动进入/退出机构、自动刮扫装置、PLC+伺服控制系统、温度传感器、压力传感器等、控制柜、UPS、工控机及通信网络等组成，将信号接入主控室，将料面和溜槽的高清红外图像实时传送到高炉主控室的电脑屏幕上。
（3）高炉在线测温改造实施。
在原有测温传感器基础上，大幅增加热负荷、炉壁测温传感器安装数量，重点监控部位炉缸区域第2、3段，每块冷却壁安装2个传感器；炉腹区域，第4、5、6、7、8、9段每块冷却壁上安装1个测温传感器，共计新增350个水温差传感和76个炉壁测温点，相应增加8套信号接收器。
将新增冷却壁、热负荷、炉壁测温监测点经过现场数据采集器进入原热流强度在线监控系统，并完善水温差热流强度在线监测系统，增加高炉炉缸炉底侵蚀检测报警系统。
采集高炉炉缸原有热电偶数据和采集包括加装冷却壁水温差数据，建立包括测温点的温度数据、模型计算结果、温度超限预警、耐材厚度预警、设备故障预警等数据信息的数据库，重新组态远程显示画面。
炉缸热电偶和新增水温差监测数据满足建立炉缸侵蚀模型的条件，2#高炉建立炉缸炉底侵蚀模型。
分区、分层集中显示冷却壁冷却水管温度测点实时温度，测点层与层之间的温差、冷却壁的热负荷强度；监控画面的鼠标单击每个温度、温差的数据框即可弹出冷却壁的支管安装测点温度、温差的实时曲线图、历史曲线图。
异常情况有报警提示，报警分级报警：温度高、低实时报警，温差高实时报警，流量差异常报警、热流高实时报警。
流量差、温差、入水、出水、热流历史曲线查询；可以进行报表生成、数据存储、曲线图生成、温差统计、历史报表、历史曲线图等；用图形化界面显示各测温点的物理位置，当前温度和趋势曲线；炉缸炉底任意一坐标点的物理坐标、当前温度、材质、耐材厚度等信息，可随鼠标的移动自动显示。
自动绘制炉缸炉底不同角度剖面、不同高度剖面的等温线、温度场，自动绘制炉缸炉底不同角度剖面、不同高度剖面炉缸炉底侵蚀内型和渣铁壳形状，支持温度数据、等温线、温度场、耐材厚度、侵蚀内型、渣铁壳厚度、渣铁壳形状等的历史查询功能。
护炉时能自动计算并显示炉缸炉底渣铁壳的生成位置、厚度、形状。
五、高炉在线监测改造实践效果（1）雷达探尺技术应用实现了实现非接触式连续测量，是基于使用脉冲雷达测量料面的方法，通过导波、吹扫、冷却等技术处理，精确导出料面的实时位置数据。
基于其良好的无故障使用特点和零维护的优势，机械探尺到达料线后，需将探尺提回零位方可放料，每次的提尺时间约为10s，每班7批料，每小时可节约时间10*7*2=140s，每天可节约140*24=3360s，可多上6批料，年创效约600余万。
（2）高炉炉内热成像技术应用，实现了实时料面监控状态，兼顾部分溜槽运行状态，在炉内灰尘较小的情况下，能够清晰观察煤气流中心位置、有无煤气通道、边缘气流分布、溜槽下部形状、衬板磨损程度、溜槽下料情况、溜槽悬挂状态、溜槽运行状况等信息。
在炉内灰尘较小的情况下，可实时监测视场范围内每个坐标点的温度，可通过鼠标点选显示多个监测点的温度。
鼠标圈定任意区域可监测其最高温度、最低温度、平均温度，可突出显示指定温度区间。
炉体安装件、摄像枪体、冷却装置、吹扫装置、刮扫装置均采用不锈钢材质，从而保证其使用寿命。
通过改造实现了1#高炉操作人员在控制室的监视器上清晰地了解加料、布料、料面高度、料面形状、炉顶温度、摆动溜槽的旋转运行及损耗、炉内煤气流的分布情况等。
实现高炉水温差热负荷全覆盖，重点部位高密度集中监控，能有效预警炉缸温度过高和炉腹冷却壁温度过高的情况，确保了高炉安全、高效生产稳行。
（3）高炉冷却壁、水温差热负荷、炉壳测温、炉壁炉衬温度新增测温点，通过热流强度、检测建立的炉缸侵蚀系统已初步完成，将炉内热成像、雷达探尺数据和炉缸侵蚀系统及高炉冷却壁水温差热负荷数据进行融合，通过数据多层次、多角度采集监视炉内、炉体健康状况，动态跟踪连续监视高炉内部情况，让高炉炉内“黑匣子”可视化，最终将实现虚拟实体高炉，达到高炉数据共享，提前预判高炉隐患，使高炉实现安全、稳产、高产、低耗和长寿效果。
六、结论实施高炉雷达探尺改造技术，实现了连续检测高炉炉内料面情况，有效提升了高炉上料率。
高炉炉内热成像，采用先进高炉炉内红外热像监控系统，解决了炉内在低温完全黑暗的环境下操作者看不清炉内料面和布料难题；高炉在线温度监测改造，逐步建立炉缸侵蚀系统，实现动态跟踪连续监视高炉内部情况，让高炉炉内“黑匣子”可视化，最终将实现虚拟实体高炉。