高爐料面的監測在高爐煉鐵的過程中起著至關重要的作用。煉鐵高爐在高溫、高壓、密閉的條件下工作,內部環境極其復雜和惡劣,料面分布、料層分布等信息很難直接檢測,這使得高爐操作帶有較大的經驗性和隨意性,不利于煉鐵生產的優化。目前,冶金行業高爐料面的測量主要采用3種方法:間接測量法、直接接觸測量法和直接非接觸測量法。
高爐內部復雜惡劣的環境使得料面信息難以直接檢測,科研工作者針對高溫粉塵振動強氣流沖擊的特殊限制,研制了新的基于機械往復擺動的工業雷達高爐料面測量系統,提出了適應于高爐料面回波檢測的擬恒虛警門限檢測方法,結合能量中心法及3次樣條插值,得出了一種計算高爐料面徑向料形曲線的有效算法,綜合3D成像技術,實現了沿高爐料面徑向料形的實時測量與可視化。
圍繞某鋼鐵公司2650m3高爐的典型應用,首次實現了工業雷達測量、數據傳輸、成像算法、料形分類的完整系統架構。該系統可以在高爐惡劣環境下測量任意截面的料面分布情況,為布料優化控制、高效煤氣利用和節能減排提供數據支撐。