[發明專利]一種頂吹爐爐渣測溫取樣裝置及方法

在審

• 申請號: 202010935472.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111947978A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李正永;肖本省;宋興誠;楊從興;凌向前
• 申請（專利權）人: 云南錫業股份有限公司錫業分公司
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10;G01K7/02;G01K13/12
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 楊建;李云

一種頂吹爐爐渣測溫取樣裝置及方法，所述裝置包括第一管殼、第二管殼、高溫熱電偶、高溫熱電偶接線盒、第一管殼法蘭、熱電偶法蘭、吊環和升降鋼繩；第一管殼頂部固定設有第一管殼法蘭，內部開設有通孔；第二管殼一端開口，另一端為球狀端頭；第二管殼的外壁上開設有環狀槽；高溫熱電偶穿過第一管殼法蘭和第一管殼，并插入到高溫熱電偶的測量端頭距離第二管殼球狀端頭內壁5mm處；熱電偶法蘭固定于高溫熱電偶上部，并通過螺栓與第一管殼法蘭連接；設置于高溫熱電偶頂部的高溫熱電偶接線盒溫度信號輸入到爐子DCS系統。本發明可以準確測得頂吹爐在冶煉過程中爐膛內及熔池中不同高度位置的溫度，同時還可以完成對應的爐渣取樣。

技術領域

本發明屬于有色金屬冶金設備技術領域，具體涉及一種頂吹爐爐渣測溫取樣裝置及方法。

背景技術

頂吹浸沒熔池熔煉技術作為一種高效、物料適應性極強的冶煉技術在鉛、銅、錫冶煉中得到了較為廣泛的應用，其核心設備為一座垂直放置的圓筒形爐子，作業時將一根經特殊設計的噴槍由爐頂垂直插入爐膛內，爐料從爐頂上的加料口直接加入，空氣或者富氧空氣和燃料從噴槍末端噴入熔體，在爐內形成一個劇烈翻騰的熔池，在熔池內及熔池上方發生冶煉的各種物理化學反應完成冶煉過程。

熔池溫度是整個冶煉過程需要控制的核心要素之一，但由于熔池內部工況復雜，目前沒有能夠準確實時直接測量熔池溫度的方法及裝置，實際操作中主要通過兩種方法來判斷熔池溫度：1)用紅外測溫儀測量排放口排放出的熔融金屬或者熔渣的溫度，只能在排放的時候測量，因此無法反應生產過程中的實時溫度；2)用紅外測溫儀從下料口處測量爐內溫度，往往測量光點只能打到爐壁的固定位置，且由于爐膛內充滿含塵煙氣，對測量精度產生影響。無論采用上述哪種方法都不能真實反映熔池內部實時溫度，從而制約了冶煉技術人員對爐況的精準掌握并制定針對性的技術措施，影響技術經濟指標的提升及爐子壽命的延長，同時，上述的方法也不能實現在測溫的同時完成對所測爐渣的取樣。

發明內容

基于上述現有技術存在的不足，本發明提供了一種頂吹爐爐渣測溫取樣裝置及方法。

本發明通過如下技術方案予以實現：

一種頂吹爐爐渣測溫取樣裝置，所述測溫取樣裝置通過頂吹爐爐蓋上的爐蓋開孔插入到頂吹爐內的熔池中；測溫取樣裝置包括第一管殼、第二管殼、高溫熱電偶、高溫熱電偶接線盒、第一管殼法蘭、熱電偶法蘭、吊環和升降鋼繩；

所述第一管殼頂部固定設有所述第一管殼法蘭，內部開設有通孔，且遠離第一管殼法蘭一端通孔的內徑大于靠近第一管殼法蘭一端通孔的內徑；所述第二管殼一端開口，另一端為球狀端頭；第二管殼的外壁上開設有環狀槽，環狀槽內填充耐火粘結料；第二管殼插入到第一管殼內徑大的通孔內；第一管殼法蘭的外徑大于爐蓋開孔的直徑；

所述高溫熱電偶穿過第一管殼法蘭和第一管殼，并插入到高溫熱電偶的測量端頭距離第二管殼球狀端頭內壁5mm處；所述熱電偶法蘭固定于高溫熱電偶上部，并通過螺栓與第一管殼法蘭連接；設置于高溫熱電偶頂部的高溫熱電偶接線盒溫度信號輸入到爐子DCS系統；

所述吊環設置于測溫取樣裝置正上方，并通過鋼繩與第一管殼法蘭兩端連接；所述升降鋼繩與吊環固定連接，升降鋼繩連接至提升機構。

較佳地，所述第一管殼外徑60～70mm，管壁厚度20～26mm；第二管殼外徑30mm，管壁厚度3～6mm，長度200～600mm。

較佳地，所述環狀槽的數量為1-5個，開槽深度為2mm。

較佳地，所述第一管殼材質為普通碳鋼或不銹鋼，第二管殼材質為碳化硅或二硅化鉬或剛玉等耐溫材料。

較佳地，所述第一管殼內徑大的通孔的長度比第二管殼長30～100mm，即第二管殼安裝到位后，第一管殼內徑大的通孔端頭比第二管殼球狀端頭長30～100mm。