焦炉全自动连续测温与加热优化控制技术一、国内外的现状⒈人工测温火道温度的测量一直是焦炉生产的一项重要日常工作内容，操作工用光学高温计或红外温度计瞄准立火道低部，测量鼻梁砖表面温度，每4小时巡测一次。如何提高测温精度，改善工人的工作环境一直是大家关心的问题。人工测量受测温点受测温时间、测温地点、测温人员的熟练程度以及外部气候条件等因素的影响，测量误差很大，①测量点的选择：有多种方案第一测温点第二测温点第三测温点第一测温点无论焦炉用高炉煤气（BFG）加热或用焦炉煤气（COG）加热都可选择这一测温点，第二测温点常用于COG加热，而第三种用于BFG加热。立火道底部温度不是均匀分布的，不同的人，选择不同的测量点，测量点的偏差对测量结果有很大的影响，测量点的偏移对温度的影响非常大。见下图红色外目前我们测量的炉温变化（未处理的数据）。②测量时间的影响虽然直行温度的测定时间是规定在换向后五分钟进行，但严格执行尚有一定的困难一种是无法克服的，如测温时装煤、推焦操作影响无法准时测温，提前或推迟1分钟，往往要影响±4~6oC。另外人为随意性，如钟表时间未对好等因素。1120114011601180120012201240126012801112131415161718191101111121131141⒉其它测温方法国内外近几十年人们一直在寻找取代人工测量的方法，主要有以下几种：①采用炉顶钻孔技术,将热电偶安装在火道跨越孔上方的耐火砖内主要单位：日本钢管公司、美国共和公司,但为了延长热电偶的寿命,对热电偶实施了间歇氮封存在的主要问题：投资高、热电偶寿命短、炉顶操作不便等缺点，②热电偶插入立火道顶部测量废气温度主要单位：新日铁公司、比利时CRM公司、上海宝钢投资高、热电偶寿命短、炉顶操作不便等缺点，间接地反映了炉内温度的变化③在蓄热室顶部安装热电偶主要单位：我们安徽工业大学在40座焦炉应用，需建立数学模型，模型精度不高④焦炉底部测温法既将测温热电偶从焦炉底部插入燃烧室进行直接测量。我国鞍钢焦化厂开发了这种技术，该方法避免了炉顶测温法的弊端，但还不太成熟，有待进一步研究和完善。主要的不足：①热电偶（铂铑－铂热电偶）在0～1300℃的氧化环境中使用，使用寿命一般为二年左右，热电偶本身价格昂贵。②测量误差大（据鞍山焦耐院试验结果）：每月有2℃的老化下降。③测量过程为间接测量，测量点与目前的有很大不同，所反映的温度与实际情况有较大出入。总结：尽管在近几十年一直在尝试用热电偶的方法去减少或取消人工测温，投入也非常大，但由于测温技术方法本身的限制和焦炉恶劣的环境，但国内外都没有取得好的效果。二、红外测温原理⒈原理一切具有一定温度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。物体向周围空间辐射红外的强度分布为：152)1(2),(TkhcehcTE其中C—光速、h—普朗克常数、k—玻尔滋曼常数T—绝对温度、λ--光波波长、ε—黑度系数（发射率）物体发射率对辐射测温的影响：自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、表面状态和环境条件等因素有关。发射率表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。⒉红外测温系统由以下几部分构成：①光学镜头：光学系统直接安装在炉顶的看火空小炉盖上，通过目测瞄准对准鼻梁砖表面，光学系统的总高度低于130mm。②防尘、防火、防水系统；③光导纤维（光纤）：把光学镜头的光信号传送出处，光纤为高纯度石英，石英材料的化学成分为SiO2，物理化学性质非常好，它耐腐蚀，熔点非常高。④仪表系统：把光信号转化成温度信号，它的工作温度为〈60℃，该单元一般采用双层外壳，中间通压缩空气进行风冷却红外光纤探测器前置放校正、线性化峰值/瞬时值V/I光学系统标准信号输入计算机鼻梁砖红外测温系统示意图小炉盖仪表系统三、测量安装...
