[實用新型]高爐爐溫在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201220746830.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203007294U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 董大明;李麗榮;劉艷麗;武娥;王月明;李穎;于濤;李永治
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本實用新型涉及一種高爐爐溫在線檢測裝置，屬于工業傳感器及自動化儀器儀表的范疇。適用于高爐的日常操作及監控之用。

背景技術

由高爐冶煉流程可知，在高溫、高壓、封閉環境下的高爐煉鐵過程，融化的鐵水、爐渣、熔融狀態的鐵礦石及焦炭的混合物、熱氣流等構成了復雜的流體動力學問題。爐襯在這些強物理作用及化學反應下不斷地被侵蝕，使得傳統的直接檢測手段無法得到應用。高爐爐溫、爐襯厚度等數據往往是通過外部的、間接的、具有時滯性的測量方法得到的，有時甚至無法得到數據。

目前，判斷高爐在爐身、爐腹部位和爐內的溫度場變化，一般是監測冷卻壁的水溫差和熱負荷，和用熱電偶檢測爐襯溫度來實現的。由于采用了熱電偶，決定了測溫方法造價高，熱電偶的分段設置使測量方法間接，尤其是在測溫點隨著爐襯的浸蝕被燒蝕后，將無法得到測溫數據。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠實現對高爐爐溫和爐襯厚度的實時在線的檢測，高爐的冶煉過程提供了一種造價低廉、直觀監控的高爐爐溫在線檢測裝置

本實用新型所采取的技術方案為：

本實用新型在爐襯處至少設置一根金屬測桿作為測距介質，測距介質的熱端與爐襯里端對齊，介質的冷端置于爐殼外，并通過法蘭與爐殼固定；靠近測距介質處，安裝至少四個測溫點。

本實用新型在測距介質的冷端端部設有測距傳感器，并通過導線與下位機連接，獲得爐襯厚度數據。

本實用新型在測溫點處裝有由熱電阻構成的第一測溫傳感器、第二測溫傳感器、第三測溫傳感器、第四測溫傳感器，第三測溫傳感器、第四測溫傳感器通過信號、信號與下位機連接，獲得測溫點的溫度數據。?

以傳熱學理論為基礎，由于爐襯的受熱可看作是無限大面熱源的持續導熱問題，因此，檢測點的溫度變化只與該點的厚度有關，即為一維導熱問題。首先，在爐襯的厚度方向上埋設一金屬測桿以測距，在金屬測桿的周邊的爐襯內安裝熱電阻以測溫，假設在幾秒鐘的檢測時間內，以測桿為中心、熱電阻距測桿距離為半徑的爐膛面積上，其幾何形狀和溫度沒有發生變化，那么，根據熱電阻檢測點的溫度和距爐膛的距離，由傳熱學原理便可計算出爐溫。在關鍵部位增設監測點，可描繪出該部位爐襯厚度和爐溫的面分布圖，適當的改善操作制度，即實現了對高爐爐溫和爐襯厚度的有效監控。為高爐的冶煉過程提供了一種造價低廉、直觀的、新的技術支持和監控手段。

本實用新型的有益效果為:

1、由于監測點兼具測距、測溫功能，比照通過冷卻壁水溫差和熱電偶判斷爐內、爐襯的溫度場來的直接、準確。

2、檢測過程連續可靠，避免了由于爐襯被侵蝕，再通過冷卻壁水溫差和分段熱電偶判斷爐內、爐襯溫度場帶來的不確定性。

3、根據多點巡回檢測數據，及重點部位爐襯厚度和爐溫的面分布圖，改善操作制度，實現了高爐爐溫和爐襯厚度的有效監控。

本實用新型在高爐爐溫撿測環節上，我們將超聲波測距和熱電阻測溫技術結合起來，在傳熱學的基礎上構建了實時在線地檢測高爐爐溫變化的測量裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型部分剖視圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型包括爐襯厚度1、第一測溫傳感器3所處的位置2，第一測溫傳感器3，第二測溫傳感器5所處的位置4?，第二測溫傳感器5，爐襯6，?填料7，爐殼8，?法蘭9，測距傳感器10，測距信號11，爐溫12，?測距介質13，第四測溫傳感器14，第三測溫傳感器15，?第四測溫傳感器14所處的位置16，?第三測溫傳感器15所處的位置17，第三測溫傳感器15的信號18，?第四測溫傳感器14的信號19。

在爐襯6處至少設置一根金屬測桿作為測距介質13，測距介質13的熱端與爐襯里端對齊，測距介質13的冷端置于爐殼8外，并通過法蘭9與爐殼8固定；靠近測距介質13處安裝有由熱電阻構成的第一測溫傳感器3、第二測溫傳感器5、第四測溫傳感器14、第三測溫傳感器15，第四測溫傳感器14、第三測溫傳感器15通過第三測溫傳感器15的信號18，?第四測溫傳感器14的信號19與下位機連接，獲得測溫點的溫度數據。

在測距介質13的冷端端部設有測距傳感器10，并通過測距信號11與下位機連接，獲得爐襯厚度1的數據。

下位機將爐襯厚度、爐襯溫度數據通過有線或無線通訊系統傳輸給上位機，經過計算可得爐內溫度12。