[實用新型]高爐冷卻壁冷卻水進出水溫差的在線監測裝置

無效

• 申請號: 01278340.4
• 申請日: 2001-12-14
• 公開（公告）號: CN2517747Y
• 公開（公告）日: 2002-10-23
• 發明（設計）人: 王東升;蔡漳平;高賢成;高新運;肖廣勇;亓立軍;吳春順;陳洪偉;郝之峰;王萌;曹洪志;辛虹霓
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;濟南鋼鐵集團總公司
• 主分類號: C21B7/10
• 分類號: C21B7/10
• 代理公司: 北京科大華誼專利代理事務所
• 代理人: 劉波

所屬領域

本實用新型屬于高爐煉鐵領域，可以應用在不同爐容級別的煉鐵高爐，以及其它使用循環水冷卻爐墻的高溫窯爐，監測高爐冷卻壁狀態及高爐爐墻狀態。

相關技術背景

高爐是一個龐大、密閉的高溫反應容器。高爐操作人員十分迫切需要掌握與了解高爐運行時的爐內狀態，以便對不同的爐況采取相應的操作措施，保證高爐冶煉順行，實現高爐運行穩定、高產。

隨著高爐冶煉強化水平不斷提高，相應帶來高爐爐襯損耗以及冷卻壁損壞進程加快。冷卻壁漏水引發高爐爐墻的不均勻粘結，以及沒有及時采取相應措施造成高爐爐墻結厚、進而渣皮大面積脫落；布料不均以及邊緣氣流過分發展等等，都將會影響到高爐正常生產運行，甚至會嚴重影響生產，這不僅直接影響到高爐的生產效益，也對高爐的安全生產帶來極大影響。尤其在高爐爐役中、后期，高爐爐腹、爐腰的磚襯損耗掉之后能夠了解高爐爐內狀況顯得更為重要。

由于目前國內的高爐、尤其中、小高爐對爐體的檢測手段并不是很完善，使高爐操作人員難以及時發現高爐爐墻結厚或減薄等影響高爐順行的癥狀，從而造成處理滯后，難以有效地避免該類事故的發生。

目前對高爐爐墻狀態的監測技術廣泛采用的是用熱電偶測量高爐整個爐身的溫度，由操作人員根據溫度值判斷高爐溫度場的分布。比較好的監測則利用計算機采集高爐爐身不同部位的溫度數據，經過數據整理由軟件系統繪制出高爐爐身有關斷面的溫度場分布。然而鎧裝鎳鉻—鎳硅熱電偶長期工作溫度是800℃，在高爐爐內的高溫環境下其壽命有限，而且當熱電偶損壞后不容易更換。沒有了熱電偶就不能反映出高爐溫度場的分布，這時就需要操作人員去測量高爐爐皮的溫度或人工測量冷卻壁水管的進出水溫差變化，通過這些測量結果來分析判斷高爐的運行狀況。但是人工測量不可能及時、準確、全面地反映出整個高爐的溫度場變化趨勢，比較難以準確及時采取有效的操作保證高爐順行。

對冷卻壁狀態的監測目前國內普遍采用人工測量冷卻壁的冷卻水管進出水溫差以及冷卻水流量的變化實現的，人工測量局限性很大，不可能及時全面發現存在的問題從而導致處理滯后，有時等到冷卻壁已經損壞才發現。

相關資料：(1)高爐結瘤的征兆與位置判斷???????《煉鐵》1995年4月Vol.14，No2(2)高爐爐壁狀況檢出方法び裝置????《公開特許公報(A)》平3-2491121991年11月7日(3)高爐爐壁の損耗量測定方法??????《公開特許公報(A)》平1-3099101989年12月14日(4)高爐爐內爐壁部の溫度測定裝置??《公開特許公報(A)》平3-2491071991年11月7日

專利技術的目的

本實用新型的目的在于提供一種高爐冷卻壁中冷卻水進出溫差的在線監測裝置，它可以在線、實時、直觀地顯示高爐各斷面的冷卻水溫差分布情況，還可以利用冷卻水溫差的變化來判斷冷卻壁冷卻水管的正常與否，而且當排除了冷卻壁冷卻水管的故障后，冷卻水的溫差直接、可靠反映、描繪了整個高爐溫度場的分布。從而可以根據實時監測的數據和歷史數據分析判斷若冷卻水管的進出水溫差異常形態，能夠判斷高爐操作中出現的問題。專利主要技術內容

本實用新型高爐冷卻壁中冷卻水進出溫差的在線監測裝置，其特征是：它由溫度傳感器、智能溫差采集儀表、工業控制計算機等組成，溫度傳感器安裝在高爐上的爐身、爐腹、爐缸三個斷面上對應于冷卻水管，每一斷面均勻安裝至少4支溫度傳感器，溫度傳感器選用Pt1000A級鉑電阻、DS18B20數字溫度傳感器；智能溫差采集儀表與溫度傳感器和工業控制計算機連接，溫差采集儀表采用雙回路補償供電智能溫差巡檢儀；工業控制計算機的軟件采用工控組態軟件。

本實用新型的工作流程為：在高爐上安裝溫度傳感器作為一次元件，通過溫差采集儀表檢測冷卻壁的冷卻水進出水溫度，計算出水溫差，使用計算機對采集到的溫差數據，應用相關的軟件根據高爐爐體各部位的冷卻水溫差以剖面圖和梯型圖的形式在線、實時、直觀地顯示高爐各斷面的冷卻水溫差分布情況，實現對冷卻壁狀態和高爐狀態的監測，

高爐冷卻壁熱面前端溫度的變化在冷卻水狀態不變的情況下，冷卻壁冷卻水管中的進出水溫差會相應發生變化，冷卻壁進出水溫差的變化能夠間接而可靠真實地反映高爐溫度場的變化。在線檢測冷卻水進出水溫差可以準確判斷冷卻壁運行狀況，本專利技術能夠通過冷卻壁冷卻水進出水溫差的在線監測，可以根據冷卻水進出水溫差的變化判斷出冷卻壁所承受熱負荷的高低、運行是否正常、對出現問題的冷卻水管提醒高爐操作人員及時處理，避免冷卻壁過早損壞，從而達到延長冷卻壁的壽命。