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高炉冷却水监测论文论文关键字：高炉冷却水温差流量数字化温度传感器监测系统自动控制论文摘要：利用数字化温度传感器、电磁流量计对高炉冷却水系统进行温度和流量参数的监测同时根据这些数据以及历史记录和人工设定参数等进行分析和比较确认高炉冷却水系统运行状态并对不佳状态进行必要的调整。引言在高炉生产过程中由于炉内反映产生大量的热量任何炉衬材料都难以承受这样的高温作用必须对其炉体进行合理的冷却同时对冷却介质进行有效的控制以便达到有效的冷却使之既不危及耐火材料的寿命又不会因为冷却元件的泄露而影响高炉的操作。因此对高炉冷却介质进行必要的监测和控制尤为重要。本文主要阐述对高炉水冷却部分进行监测和控制的一套系统构成及工作原理。高炉冷却水系统比较重要的几个参数：高炉冷却的作用：1．降低炉衬温度使炉衬保持一定的强度维护合理的操作炉型延长高炉寿命和安全生产。2．形成保护性渣皮铁壳和石墨层保护炉衬并代替炉衬工作。3．保护炉壳、支柱等金属结构免受高温的影响有些设备如风口、渣口、热风阀等用水冷却以延长其寿命。4．有些冷却设备可起支撑部分砖衬的作用。就其作用而言相对重要的是降低温度带走热量以形成保护性渣皮维护合理炉型。因此冷却系统在不同位置带走热量的多少很重要有冷却器的热平衡分析可知冷却水带走的热量与水量、进出水温差、水的比热容成正比关系而水的比热容是一个常量所以对冷却水我们需要监测的重要参数是水流量和进出水温差。我们通过在冷却器进水或出水支管上安装流量计来获取流量值通过在进水和出水分别安装温度传感器来获取进出水温度通过计算得到温差。对高炉冷却水系统的控制与调节中主要是对水流量进行调节调节冷却水流量的主要手段是调节控水阀门的开度和启动加压泵加大进水压力两种方式。因此我们要做的就是监测高炉冷却水的进出水温差和流量通过计算得出热流强度再根据热流强度对高炉当前部位炉墙厚度等状况进行判断并对局部水量或整体水量做适当的调整。系统介绍系统从功能上分为温度监测子系统、流量监测子系统、控制执行子系统、运算分析控制存储子系统和查询子系统五个部分（图1）。温度监测子系统温度监测子系统构成温度监测子系统设备主要包括：数字化温度传感器、总线连接器、温度采集器、数据转换器等。系统构造如下图（图2）：温度传感器测温传感器采用的是美国进口的数字式温度传感元件其精度高抗干扰能力强测温范围广等特点使得在低温测量系统中用量非常大。其外壳采用不锈钢制成防水、耐腐蚀可以在环境恶劣的测温环境下使用。该探头安装简单拆换方便可维护性好。数字化温度传感器内部有独立的地址编号系统可以根据次技术参数工作电压：DC5V±10%测量精度：±0.1℃测温范围：-55℃～+125℃通讯线：RVVP3x0.3(环境温度≤70℃)或AFP3x0.3(环境温度≤220℃)外形尺寸：探头长50mm外螺纹M16数字化温度传感器测温原理图4数字化温度传感器测温原理温度传感器的测温原理如图（图4）所示图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入图中还隐含着计数门当计数门打开时温度传感器就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定每次测量前首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器和温度寄存器中减法计数器和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数当减法计数器的预置值减到0时温度寄存器的值将加1减法计数器的预置将重新被装入减法计数器重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数如此循环直到减法计数器2计数到0时停止温度寄存器值的累加此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图4中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用于修正减法计数器的预置值只要计数门仍未关闭就重复上述过程直至温度寄存器值达到被测温度值。总线连接器ST-X接线箱与ST-D保护箱组合形成双层铁制外壳坚固耐用安装简便并且防雨、防熏蒸、防腐蚀外观美观大方接线方便。内部接线端子采用了进口产品触点接触良好接线方便快捷易于维护。最多可以和10个温度传感器对应连接有1路输出端子。技术参数端口数量：10通道输入电压：DC5V±10%环境温度：-40℃～+80℃外形尺