钢铁行业流量仪表解决方案
应用描述
现代钢铁生产主要包含两大工艺路线:以“烧结/球团—焦化—高炉—转炉—连铸—轧钢”为代表的长流程,和以“直接还原—电炉—轧制”为代表的短流程。典型长流程涵盖原料制备(炼焦、烧结)、高炉炼铁、转炉/电炉炼钢、连铸、轧钢以及后续精整工序(镀锌、退火、涂层等)。钢铁厂的介质种类繁杂,包括水、煤气、蒸汽、空气及各类油品,对流量仪表的稳定性、测量精度与使用寿命提出严苛要求。
不同介质的计量特点:
1.高炉煤气与转炉煤气:粉尘含量高,管道口径大(通常大于 1000 mm)。
2.氨水、污水:含有焦油,易造成仪表堵塞。
3.苯、富油与贫油:粘度高,易发生结晶。
4.冲渣水:温度接近 100 ℃,含有固体杂质并存在碱性腐蚀。
5.软水(除盐水):电导率极低,其流量监测直接关系高炉运行安全。
6.氧气等危险介质:要求仪表具备低压损、低泄漏与防爆性能。
7.仪表整体要求:需满足长周期稳定运行,且可免拆维护。
应用聚焦
钢铁厂(长流程)的测量难点集中在高温高压、大口径含尘气流、高含固浆液与高粘度油品四类工况,并且对免拆维护有明确要求。以下按工序列出。
1.烧结与焦化:气体介质(空气、煤气、蒸汽)含尘;水与污水含焦油;苯、富油、贫油等高粘度介质易结晶。
2.高炉炼铁:软水(除盐水)电导率极低;高炉煤气大口径、高含尘;冲渣水温度接近 100 ℃ 含固体杂质并存在碱性腐蚀。
3.转炉炼钢:氧气为危险介质,要求低压损、低泄漏与防爆;氧枪循环冷却水需通过进出水流量差值监测冷却效果;转炉煤气管径 > 1200 mm、含尘量大、磨损性强。
4.连铸结晶器:一次冷却与二次冷却的用水量需根据铸坯断面、钢种实现精准控制。
5.轧钢:使用大量冷却水,含净环水、浊环水、层流冷却水与高压除鳞水,介质携带氧化铁皮等杂质,易产生磨损与结垢。
方案概述
气体与蒸汽选用抗污型差压装置或涡街,水与浆液选用电磁流量计,高粘度油品选用楔形或科里奥利,氧气等危险介质选用低阻流且可整体锻造的节流装置。
1.烧结与焦化
(1)气体介质(空气、煤气、蒸汽):选用涡街流量计或抗污型差压流量计(V锥、圆缺孔板)。差压装置抗污能力强,差压信号充足,长期运行稳定,适合含尘的烧结与焦化煤气介质。
(2)水与污水:选用电磁流量计,流道直通无阻塞,可免清洗,含焦油污水不易挂壁。
(3)苯、富油、贫油等高粘度介质:选用楔形流量计或科里奥利质量流量计。楔形结构抗结晶堵塞;科里奥利直接测量质量流量,不受粘度波动影响。
2.高炉炼铁
(1)软水(除盐水)冷却回路:选用电磁流量计。软水在长距离金属管道输送后,电导率可满足测量要求;电磁流量计无阻挡部件,不会有杂质沉积影响高炉冷却水安全。
(2)高炉煤气(大口径、高含尘):选用管道式差压流量计(标准孔板、多孔平衡流量计、V锥、文丘里管)。该类仪表抗污能力强,差压信号充足,长期运行稳定。
(3)蒸汽、压缩空气、氮气:选用涡街流量计,需依据工况参数完成精准选型。
(4)冲渣水(温度接近 100 ℃,含固体杂质,存在碱性腐蚀):选用电磁流量计,配置 HC 电极与丁腈橡胶衬里,实现耐磨与防腐。
3.转炉炼钢
(1)氧气(危险介质):选用文丘里管流量计或多孔平衡孔板流量计。该类仪表阻流面积小、压力损失低(文丘里管压损<1 kPa);可采用整体锻件结构降低泄漏风险,具备防爆特性,适用于氧气、氢气介质。
(2)氧枪循环冷却水:选用电磁流量计,通过进出水流量差值监测冷却效果。氧枪冷却不足会造成喷枪熔损甚至漏钢,流量差值监测是重要的安全保护手段。
(3)底部喷吹介质(氮气、氩气、二氧化碳):选用涡街流量计,测量精度可达 0.5 级,可快速响应调节阀动作,保证底吹配比准确以稳定钢水成分与温度。
(4)转炉煤气(管径>1200 mm,含尘量大、磨损性强):采用文丘里管、V锥、圆缺孔板等节流装置,抗污性能良好,测量信号稳定。
4.连铸结晶器
连铸是钢铁行业对流量测量精度要求最高的工艺环节。铸坯凝固状态直接由冷却水量决定,水量偏差易引发铸坯表面裂纹、内部疏松、坯体变形等缺陷。
一次、二次冷却用水量需依据铸坯断面、钢种精准调控,对仪表提出0.2 级高精度、高稳定性、快速响应的要求。川仪股份电磁流量计依托先进硬件与算法,可满足连铸多流测量一致性与快速响应的工艺需求。
5.轧钢
轧钢的层流冷却水直接控制钢带冷却曲线,是决定钢板组织性能与板形质量的关键。浊环水与高压除鳞水含氧化铁皮,磨损与结垢明显,因此衬里材质与电极选型必须按含固量与流速校核,而非按清水工况简单套用。
推荐选用川仪MF系列电磁流量计,搭配耐磨衬里并按需选配 HC 电极,实现各回路水量稳定计量,保障板材板形控制与设备安全。
客户价值
1.依托川仪丰富流量仪表产品矩阵,帮助钢铁企业在恶劣、多介质工况下实现全工艺段流量精准、稳定测量。
(1)降低仪表堵塞、磨损、结晶等故障,减少拆检、备件更换与非计划停机,保障高炉、转炉、连铸等关键工序设备安全。
(2)稳定煤气、冷却水、工艺介质计量精度,优化底吹配比、铸坯冷却、轧钢层流冷却控制,降低铸坯、板材废品率,提升成材率与高端钢材合格率。
2.可靠的流量数据支撑全厂物料平衡、能源统计、能耗考核与碳核算,助力产线数字化改造,实现精细化成本管控,提升副产煤气等资源回收效益,增强企业高端钢种稳定生产能力与市场竞争力。
相关产品
1.MF 系列电磁流量计:用于软水冷却回路、冲渣水、轧钢各冷却回路、氧枪循环冷却水、连铸结晶器、矿浆输送。
2.DF 系列差压流量计:包括标准孔板、多孔平衡孔板、喷嘴、楔形、V 锥、文丘里管、圆缺孔板、均速管及矩形流量计。用于高炉煤气、煤气管道、转炉煤气、氧气与氢气、蒸汽与给水。
3.VF系列 涡街流量计:用于蒸汽与压缩空气、氮气、底部喷吹气体。
4.MFM 系列科里奥利质量流量计:用于富油、贫油与苯等高粘度介质、添加剂与合金料计量。
5.RFC 系列金属管浮子流量计:用于氨水与污水小流量、药剂与保护气就地指示。