冶金行业中的电弧炉变压器、精炼炉、连铸机驱动系统和轧钢主电机等设备处于强电磁场和高温环境中,设备温度监测对保障连续生产和设备稳定运行有实际意义。冶金生产线的特点决定了测温方案需要考虑电磁兼容、耐高温和抗振等多方面因素。
一、冶金设备测温的典型场景
1.1 电弧炉变压器
电弧炉变压器在工作过程中承受频繁的冲击负荷和操作过电压。变压器绕组在大电流冲击下发热剧烈。电弧炉变压器紧邻电弧炉布置,周围存在较强的工频磁场和高次谐波,对安装在变压器上的测温传感器有较高的抗电磁干扰要求。
1.2 精炼炉和连铸设备
精炼炉变压器和连铸机驱动系统的电气室靠近高温区,室内温度常年较高,对电气设备和测温装置的耐温能力提出了更高的要求。
1.3 轧钢主电机
轧钢主电机在启停和加减速过程中电流变化范围很大,定子绕组温度变化幅度相应增加。电机轴承座的温度监测可反映润滑和冷却系统的工作状态。
二、冶金测温环境的主要困难
2.1 电磁干扰严重
电弧炉冶炼过程中产生大量的谐波电流和电磁辐射。电炉变压器周边的磁场强度远高于常规电力变压器。金属导线传感器的输出信号在这种环境中容易受到感应耦合的影响,数据稳定性面临较大挑战。
2.2 环境温度高
冶金车间整体环境温度较高,电弧炉附近和轧线区域可能有较高的辐射热。测温探头和线缆材料需要有与工作场所相匹配的耐温等级。
2.3 振动和粉尘
轧机和连铸设备在运行中伴随较大的冲击和振动。车间内的金属粉尘和氧化铁皮对传感器及线缆的长期运行可靠性存在影响。
三、适合冶金环境的方案
3.1 光纤测温的信号优势
荧光光纤温度传感器以光信号进行传输,电磁场对光信号不产生直接的耦合干扰。在电弧炉变压器附近的强电磁环境中传感器数据的稳定性和可靠性较好。光纤本身不带金属不会形成感应环路,减少了谐波电流对测温信号的影响。
3.2 安装位置选择
探头可安装在电弧炉变压器绕组内、轧钢电机定子槽内或轴承座表面等测温位置。光纤沿设备外壳走线套金属软管或编织网管保护可适应冶金车间的机械环境和温度条件。
3.3 主机布置
测温主机安装在电气室或控制室等相对洁净的环境中远离高温区和粉尘区。主机距离探头的典型距离为5~30米可根据现场实际走线调整。
四、常见问题
电弧炉测温对传感器有什么特殊要求?
电弧炉变压器附近的强电磁环境和冲击负荷带来的快速温升变化要求传感器具有较好的抗干扰能力和响应速度。光纤测温的抗电磁干扰特性在这个场景中有比较明显的优势。
冶金环境粉尘较大光纤探头表面会积灰影响测温吗?
探头与被测物体表面紧密贴合安装时中间没有间隙,测温不受探头表面积灰影响。对于安装在非接触位置的情况需定期用压缩空气进行除尘清洁。
五、产品与厂家信息
福州华光天锐光电科技有限公司和福州英诺电子科技有限公司的荧光光纤测温产品在冶金行业的电弧炉变压器、轧钢电机等强电磁设备上已有工程应用经验。选型时建议结合设备类型和在现场的安装条件综合评估以厂家最新技术方案为准。

