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中方公司积极开展中子水分测定仪的应用技术交流
中方公司积极开展中子水分测定仪的应用技术交流
前言：基于对国家节能减排政策的高度认识和钢铁企业进一步降低消耗迫切需要的理解，中冶东方工程技术有限公司充分发挥炼铁工艺与自动化控制的综合优势，积极开展中子水分仪在炼铁工艺应用研究。
日前，中冶东方自动化专业先后邀请德国Berthold公司和美国Thermo Electron公司就中子水分仪技术进行了技术交流，通过交流使得专业技术人员更深入地了解了中子水分仪的测量原理、应用状况以及设计过程中应该注意的问题，为今后在工程设计中采用和推广中子水分仪积累和储备的技术基础。
焦炭作为高炉生产的主要原料，既是铁矿石还原为生铁还原的还原剂，也是生产过程中热能的主要提供者。由于焦炭表面呈多孔状，因此具有良好的水汽吸附能力，而且其水汽吸附量随焦炭颗粒的大小、运输过程、储存时间、储存地的温度与湿度密切相关，这就导致焦炭水分含量无法保持在一个稳定的区间。焦炭水分含量的变化直接影响到对高炉炉温的控制，从而影响高炉生产的稳定运行。对于同等重量的焦炭，水分含量高则使炉温下降，反之炉温上升。炉温的上下波动不仅关系到生铁的含硫含硅量、增大焦比和能源消耗，还直接影响着高炉的利用系数、使用寿命、生铁质量、产量等等经济技术指标。为了解决焦炭水分含量变化对高炉炉温的控制的影响，首先要测量出焦炭水分含量的**数值，再经计算得出焦炭补偿重量，通过加料系统完成焦炭的在线补偿，从而使得入炉有效热能恒定，以稳定炉温。可见准确、快速测定入炉焦炭的含水量对于高炉生产至关重要。
传统的焦炭水分含量测定采用随机取样检测方法完成。这种测定方法存在如下弊端：首先随机取样样品的代表性差，由于焦炭水分含量受众多因素影响，无法取得具有代表性的样品；其次随机取样检测还存在着检测结果滞后于生产过程控制的弊端。对入炉焦炭的含水量实施在线准确、快速测定是炼铁生产的迫切需求。
中子水分仪测量技术自上世纪60年代初在国外被研制成功以来已有30多年，国外研制同位素核仪表的公司已逐渐发展成为专业化的厂家，如美国的Rosemount公司、Ronan公司、德国的Berthold公司、日本的日立制作所等。我国自上世纪70年代末80年代初开始研制和应用中子水分仪，目前国产仪表产品的性能及质量已经接近国外同类产品。中子测水法是利用被测物料对中子的慢化原理来达到测量水分含量的目的，它通过对料仓内被测物料大体积范围内不均匀的物料进行积分测量，而取得一个平均水分值，是一种非接触式在线测量技术。该方法不受恶劣环境条件(如高温、高压、强腐蚀、强粉尘等)因素的影响，具有较高的稳定性、耐用性，故障率低、便于维护等特点。随着智能化自动控制技术的发展，作为快速、准确、高效的中子测水法日益凸现。中方公司积极开展中子水分仪的应用技术交流
常用的中子测水安装方式有两种：一种是插入式、另一种是表面式。各有优缺点。前者是把探头插入到被测物料中，探测效率高，使用的放射源强度小，但安装和防护系统复杂，维护不便，探头外壳磨损问题不易解决，常给中子探头尤其是中子源的**保护维护带来麻烦，如因探头磨损致使放射源脱落丢失的危险。表面式探测是探头固定在仓壁外表面上，不直接接触物料，在设备不停止运行的在线情况下，可自如的安装与拆卸，不影响生产。
中子水分仪的价格相当昂贵，单台价格大都在20万元～40万元人民币之间，但因其经济效益很高。按照IAEA(国际原子能机构)的报道，中子水分仪投入产出比可达1:10以上；据英国“won and steel”杂志统计，高炉应用中子水分仪，可节约焦炭2～3%，以一个高炉年产200万吨生铁计算，每年可节约2万吨焦炭，折合人民币1000多万元。
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