概述炉衬侵蚀是进行实时监测和预报并提前采取有效措施是提高高炉寿命和安全生产运行的重要手段。以莱钢1880高炉为例,在采集炉体预埋专用传感器阵列数据的基础上,通过热电阻温度传热机理分析,采用三段自修正法建立高炉炉衬侵蚀测量模型,结果表明,该方法能有效克服非线性影响,提高炉衬侵蚀测量精度。
应用炉衬侵蚀监测技术炉衬侵蚀监测技术主要包括测量元件和计算机监测系统两部分。测量元件由电阻测厚元件与热电偶测温元件构成。测量方法是在高炉炉衬内沿垂直炉衬的方向埋设测量元件，元件前端与炉衬内表面相齐，元件通过引线与计算机系统连接。测量元件的电阻值与其长度相关。在高炉生产过程中，电阻元件与炉衬同步被侵蚀，元件长度上的变化将引起电阻值的变化，因而输出信号也相应变化。计算机在线连续监测这一信号，进行计算、处理及综合判断可得知该处炉衬的现存厚度及变化情况。通过对埋设在炉衬各部位测量元件输出信号的监测，可在CRT上直观地显示出高炉的实际内型剖面图和测量数据，以及炉衬各部位测量点处的厚度温度变化趋势，通过打印机可打印数据报表和图形拷贝。关键技术(1)该项技术测量方法简单，测量元件具备两个特点：元件与炉衬同步损耗，元件电阻值与元件长度成函数关系。(2)测量元件为铠装型，结构合理、全密封、耐腐蚀、防水、防尘、安装方便。能较正确反映炉衬厚度的变化，测厚分辨率为30毫米。元件制作定型化和规格化。(3)计算机监测系统为上、下2级工业计算机，采用光电隔离技术及信号隔离电路，抗干扰能力强，系统在线连续运行，稳定可靠。(4)实现了高分辨串图像处理、图形显示和图形拷贝等功能。(5)实现了不同总线间计算机与计算机，计算机与打印机之间远距离串行通讯。技术经济指标(1)测厚测温元件定型化、规格化，可批量制造。(2)砖衬测厚分辨率+-30mm，冷却壁本体损耗测量分辨率+-20mm，测温精度1.5%。(3)计算机系统在线运行率97%以上。(4)监测系统的使用完好率80%。我国大型高炉40多座，中小高炉不计其数，600立方米以上高炉就有60多座，高炉采用该测厚技术，由于用计算机在线连续监测，操作人员能随时掌握炉衬侵蚀状况，从而采取相应的保护措施，延长高炉寿命；由于跟踪及时，可避免突发事故，对高炉安全生产和长寿有很大的经济效益和社会效益。新建或大修一座高炉，投资在10亿元左右，寿命按8年计算(国内高炉为5年左右)，高炉延长寿命一个月，节约投资1041万元;延长高炉寿命，多出铁，一个月产生的直接经济效益为：1吨铁效益×高炉日产×30。以宝钢1#高炉为例，高炉延长一个月寿命，炉衬测厚技术的效益为112.04万元，3个月便是336.12万元。从防止突发事故来看，避免重大事故造成的巨额经济损失和安全生产带来的社会效益是无法估算的。该项技术不仅可应用于各种容积的高炉，还可在炼钢炉、铁水罐、冲天炉、玻璃窑等其它工业炉窑中应用，有广阔的应用前景，如有条件还可推向国际市场。我国炼铁生产以高炉为主，高炉安全生产、稳产长寿必须依靠先进技术，该成果正是达到这一目标的技术措施之一。通过“八五”科技攻关，该技术已比较成熟，并已将攻关阶段成果逐步在宝钢3#高炉、本钢5#高炉及武钢1#高炉上应用，取得了初步成效。
