[發(fā)明專利]一種高爐冷卻壁厚度在線測量系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211458853.0
• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN115896376A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李慶洋;陳誠;張向國;于欣淼;賈利軍;王冰;孟淑敏;郭春雷;馬向魁;蔡俊梁
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省冶金設(shè)計院股份有限公司
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24;G01B17/02;C21B7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種高爐冷卻壁厚度在線測量系統(tǒng)，屬于高爐煉鐵設(shè)備領(lǐng)域，包括穿過高爐爐殼和冷卻壁的冷卻壁厚度測量桿、用于將冷卻壁厚度測量桿支撐于爐殼并密封煤氣的固定密封組件、用于在線檢測冷卻壁厚度測量桿長度的超聲波測量儀以及用于計算冷卻壁厚度的厚度計算器。本測量系統(tǒng)的冷卻壁厚度測量桿長度與冷卻壁厚度的變化保持一致，通過超聲波測量儀檢測冷卻壁厚度測量桿的長度，計算出冷卻壁的厚度。有效解決高爐投入生產(chǎn)后，無法直接觀測到冷卻壁磨損和熔損情況的問題；在線檢測冷卻壁厚度，實現(xiàn)冷卻壁厚度的連續(xù)檢測，為高爐冷卻壁維護提供準確的判定依據(jù)，從而提高冷卻壁的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高爐冷卻壁厚度在線測量系統(tǒng)，屬于高爐煉鐵設(shè)備領(lǐng)域。

技術(shù)背景

高爐冷卻壁是高爐的關(guān)鍵設(shè)備，其使用壽命，關(guān)系著整個高爐的壽命，需要通過中修或大修才能對冷卻壁進行更換。

近年來，隨著高爐冶煉強度的不斷提高，高爐爐內(nèi)的熱負荷上升，煤氣流、爐料、渣鐵對冷卻壁的磨損和熔損加劇。這種磨損和熔損表現(xiàn)為不均勻性，容易發(fā)生在某個部位在某段時間的磨損和熔損加劇，大大降低冷卻壁的使用壽命。但是，高爐是一個密閉反應(yīng)爐，投入生產(chǎn)后，無法直接觀測到冷卻壁的磨損和熔損情況。判斷高爐某個部位的冷卻壁在某段時間內(nèi)的異常磨損和熔損情況，需要實現(xiàn)冷卻壁厚度的連續(xù)檢測，從而采取針對性的措施減緩或避免磨損和熔損的進一步加劇。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上情況，本發(fā)明提供一種高爐冷卻壁厚度在線測量系統(tǒng)，其目的是在高爐生產(chǎn)過程中，在線檢測冷卻壁厚度，實現(xiàn)冷卻壁厚度的連續(xù)檢測，為高爐冷卻壁維護提供準確的判定依據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個或多個實施例提供了下述技術(shù)方案：

本發(fā)明公開了一種高爐冷卻壁厚度在線測量系統(tǒng)，包括穿過高爐爐殼和冷卻壁的冷卻壁厚度測量桿、用于將冷卻壁厚度測量桿支撐于爐殼并密封煤氣的固定密封組件、用于在線檢測冷卻壁厚度測量桿長度的超聲波測量儀以及用于計算冷卻壁厚度的厚度計算器。

進一步，所述冷卻壁厚度測量桿前端與冷卻壁內(nèi)表面平齊，且所述冷卻壁厚度測量桿末端與所述固定密封組件連接，防止冷卻壁厚度測量桿移動。所述冷卻壁內(nèi)表面包括冷卻壁鑲磚內(nèi)表面、冷卻壁燕尾槽槽頂面、冷卻壁燕尾槽槽底面三個表面，所述冷卻壁厚度測量桿前端可以與上述任意一個表面平齊。

進一步，所述超聲波測量儀帶有測量探頭，且所述的測量探頭與所述冷卻壁厚度測量桿末端緊貼，同時所述探頭的探測方向與冷卻壁厚度測量桿的長度方向一致。

進一步，所述超聲波測量儀的檢測數(shù)據(jù)傳輸至厚度計算器，所述厚度計算器計算出冷卻壁的厚度，進而計算出冷卻壁的厚度變化趨勢和變化速度。

進一步，所述冷卻壁厚度測量桿的材質(zhì)為銅質(zhì)，且應(yīng)使用內(nèi)在質(zhì)量無缺陷的銅；銅易于被爐料磨損和易于被渣鐵熔蝕，從而保證冷卻壁厚度測量桿的長度與冷卻壁厚度的變化保持一致；保證內(nèi)在質(zhì)量致密無缺陷，以避免內(nèi)部缺陷影響超聲波測量儀測量準確性。

進一步，所述冷卻壁厚度測量桿與冷卻壁的接觸部分為圓錐臺結(jié)構(gòu)，前端直徑較小，與冷卻壁預(yù)留孔相吻合，所述圓錐臺的錐度范圍為0～1:10；圓錐臺結(jié)構(gòu)便于冷卻壁厚度測量桿的拆裝，圓錐臺結(jié)構(gòu)可以緊貼冷卻壁預(yù)留孔，使冷卻壁厚度測量桿得到冷卻壁的冷卻，更有利于冷卻壁厚度測量桿的長度與冷卻壁厚度的變化保持一致。

進一步，所述固定密封組件由外法蘭、內(nèi)法蘭、短管、焊接環(huán)板、密封墊一、密封墊二組成。所述短管套設(shè)于冷卻壁厚度測量桿之外，一端通過焊接環(huán)板密封連接于爐殼外表面，另一端與內(nèi)法蘭連接；所述外法蘭與內(nèi)法蘭使用可拆卸的螺栓連接；冷卻壁厚度測量桿末端為直徑加大的階梯形狀，直徑加大處固定于外法蘭與內(nèi)法蘭之間，防止冷卻壁厚度測量桿移動；所述密封墊一布置于冷卻壁厚度測量桿直徑加大處與內(nèi)法蘭之間，通過螺栓壓緊密封；所述密封墊二布置于冷卻壁與爐殼之間，通過冷卻壁安裝螺栓壓緊密封。