[發明專利]熱風爐爐殼裂紋的監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 202111639702.0
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114324612A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 姜玖輝;陳敏;王賢
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪重慶信息技術有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 石歡歡

本發明公開了一種熱風爐爐殼裂紋的監測系統及監測方法，該監測系統包括多個聲發射傳感器、多根波導桿和處理器；波導桿分布在熱風爐爐殼上，并隔開聲發射傳感器和熱風爐爐殼，處理器根據聲發射信號判斷是否有裂紋，若有，則根據聲發射信號確定裂紋位置等裂紋特征。該監測方法采用該監測系統，該監測方法包括通過聲發射傳感器采集聲發射信號，根據聲發射傳感器是否采集到聲發射信號判斷熱風爐爐殼是否產生裂紋，若未檢測到，則判斷無裂紋，若檢測到，則判斷有裂紋；當所述聲發射傳感器采集到聲發射信號時，分析聲發射信號的特征參數，并根據特征參數確定所述裂紋特征。本發明，能夠實時監測熱風爐爐殼的裂紋變化，有利于保證熱風爐的安全運行。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種熱風爐爐殼裂紋的監測系統及監測方法。

背景技術

熱風爐是高爐冶煉的核心設備，熱風爐的穩定安全運行是高爐高效安全生產的技術。但是，隨著高爐冶煉強度和風溫富氧水平的提高，熱風爐爐殼頻繁出現開裂問題，裂紋出現的區域主要現場焊縫及附近(熱影響區域)，給熱風爐的安全生產帶來嚴重的安全隱患。因此，要十分重視并加強對熱風爐的實時監測，掌握熱風爐的運行狀態。

目前，為了監測熱風爐，在熱風爐的壁面離散的設置多個溫度監測點，但壁面離散的溫度監測不能并不能很好的反映熱風爐的運行狀態，且對熱風爐爐殼前期的裂紋開裂更是無法獲得，當出現表面紅熱或串氣時，爐殼裂紋已經貫穿爐殼壁厚。然而，現階段沒有有效的監控系統對熱風爐爐殼的裂紋的萌芽與擴展進行實時監控，因此，給熱風爐的安全生產帶來嚴重安全隱患。

發明內容

本發明的主要目的提供一種熱風爐爐殼裂紋的監測系統、監測方法，以實現實時監測熱風爐爐殼的裂紋變化，為熱風爐安全運行提供數據支撐，保證熱風爐安全運行。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明技術方案如下：

一種熱風爐爐殼裂紋的監測系統，包括：

多個聲發射傳感器，用于采集聲發射信號；

多根波導桿，分布在熱風爐爐殼上，各所述聲發射傳感器設置在相應的波導桿上，且所述波導桿隔開所述聲發射傳感器和所述熱風爐爐殼；

處理器，用于根據所述聲發射傳感器采集的聲發射信號判斷是否有裂紋，若有，則根據各所述聲發射傳感器采集的聲發射信號確定裂紋特征，所述裂紋特征包括裂紋位置。

可選的，所述監測系統還包括：

前置放大器，用于放大所述聲發射傳感器采集的聲發射信號，所述前置放大器與各所述聲發射傳感器連接；

聲發射采集器，用于采集所述前置放大器采集輸出的信號，所述聲發射采集器與聲發射前置器連接；

通信裝置，通信連接所述處理器和所述聲發射采集器。

可選的，所述聲發射采集器為多通道數據采集器，所述聲發射采集器的采樣頻率大于2MHz。

可選的，所述熱風爐按溫度范圍分為多個溫區段，各所述聲發射傳感器和各所述波導桿對應分布在溫度范圍最高的溫區段。

可選的，沿所述熱風爐的軸向方向間隔部分有多組聲發射傳感器組，每組所述聲發射傳感器組包括至少三個沿所述熱風爐的周向方向布置的聲發射傳感器，且相鄰兩組所述聲發射傳感器組的軸向間距不小于所述熱風爐對應位置的半徑。

可選的，所述波導桿的一端固定在所述熱風爐爐殼上，所述聲發射傳感器設置于在所述波導桿的另一端，所述波導桿與所述熱風爐爐殼之間設置有用于聲耦合的真空脂。

本發明的熱風爐爐殼裂紋的監測系統，能夠實時監測熱風爐爐殼的裂紋變化，有利于保證熱風爐的安全運行。

本發明還提供一種熱風爐爐殼裂紋的監測方法，監測時采用上述任一種所述的監測系統，所述監測方法包括：