Развитие методов диагностики состояния футеровки доменных печей

Abstract

Acousto – Ultrasonic – Echo (AU–E) method of non-distractive testing of refractory lining conditions is developed by Hatch (Canada) to estimate refractory wear of blast furnaces and electrical smelters in non-ferrous and ferro-alloys industries. This system compliments traditional modelling of blast furnace lining heat transfer based on imbedded thermocouples data and additionally allows to determine location of cracks/anomalies and boundary between refractory lining and accretion. The limitations and accuracy of AU–E method are discussed and confirmed by comparison with physical measurements on cold furnaces. Examples of AU–E method application to numerous furnaces in Russian Federation and around the Globe as well as some technological measures to prolong blast furnace campaign are presented and discussed. It is shown that results of several consecutive measurements allow estimation of the rate of refractory wear and prediction of the end point of blast furnace campaign. AU–E method is successfully applied for more than 70 blast furnaces around the World including blast furnaces of NLMK. CherMK, NTMK, ZapSib and MMK in Russian Federation and also for numerous copper, platinum, nickel and ferro-alloy smelters etc.

В компания «Хэтч» (Канада) разработана система неразрушающего контроля остаточной толщины огнеупорной кладки доменной печи и электропечей цветной металлургии и ферросплавной промышленности, в основу которой положен метод отраженного акустико-ультразвукового сигнала (AU–E). Данная система дополняет традиционное моделирование теплового состояния футеровки печи с использованием закладных термопар или по тепловой нагрузке на холодильники доменной печи и позволяет дополнительно определять положение трещин и аномалий, а также границу между гарнисажем и огнеупором. Рассмотрены ограничения и источники погрешностей в методе AU–E, представлено развитие и усовершенствование этого метода. Оценка точности метода подтверждена физическими замерами на остановленных доменных печах Приведены примеры использования системы диагностики состояния футеровки различными отечественными и зарубежными заводами, а также некоторые технологические мероприятия, позволяющие продлить кампанию доменной печи. Показано, что использование нескольких последовательных измерений позволяет определить скорость износа огнеупорной кладки и время, вывода печи на капитальный ремонт. Метод AU–E успешно использовался (и используется) на более чем 70 доменных печах во всем мире, включая доменные печи НЛМК, ЧерМК, НТМК–Евраз, ЗапСиб – Евраз и ММК, а также электропечах для выплавки ферросплавов, меди, платины и т.д.