[发明专利]高炉炉腔温度在线检测装置及检测方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种高炉炉腔温度的在线检测装置及检测方法，属于仪器、仪表检测领域。

二、背景技术

目前，高炉在该部位的测温方法一般是采用热电偶，来推导和判断炉内的温度场变化。由于是采用了热电偶，决定了测温方法存在造价高、间接、不连续，而且在测温点随着炉衬的浸蚀被烧蚀后，将无法得到测温数据的缺陷。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种造价低廉，对炉衬厚度及炉腔表面温度能够进行连续、在线检测的高炉炉腔温度在线检测装置及检测方法。

技术方案：本发明炉墙结构包括：在炉身处至少一根金属测杆，金属测杆的冷端置于炉身外通过法兰盘与炉壳固定，金属测杆的热端位于炉腔表面，在金属测杆冷端端部设有测距传感器并通过导线与测距信号连接，在金属测杆的轴线方向上设有凹槽，凹槽内至少设置两个测温传感器，测温传感器上的导线与炉身外的测温信号连接。

在金属测杆的轴线方向上的凹槽内设有备用测温传感器，备用测温传感器上的导线与炉身外的备用测温信号连接。

测距传感器外装有保护盒，测距信号，测温信号及备用信号均通过它于下位机实现联接。

炉衬与金属测杆的缝隙处充满填料。

将埋入炉身中的金属测杆作为传播介质，把金属测杆中的热传导看作是无内热源的、稳态的一维导热过程，设定冷却壁与炉衬界面处为坐标零点，利用超声波测距，通过安装在金属测杆冷端的测距传感器，得到金属测杆的长度信号，由下位机将长度信号经过处理送达上位机，计算出炉衬处金属测杆的长度x；由于炉衬处的金属测杆上的测温传感器与坐标零点之间的距离为已知x₁、x₄，试将测温传感器处的温度信号通过下位机传至上位机，得测温传感器两点处的温度T₁和T₄，通过下式即可计算出测杆热端即炉腔表面的温度T：

λ0T+12αT2=Cx+C1]]>

其中λ₀为金属测杆在0℃时的导热系数，α为金属测杆的温度系数，C和C₁是待定系数，它们的数值由x₁、x₄处金属测杆上的温度T₁和T₄来决定，金属测杆中预设置的测温传感器以及它们的信号线为备用，以便测温传感器随着炉衬的侵蚀被烧损的情况下，提供新的测温点。

本发明在一根金属测杆上能够测出炉衬的厚度x和其在炉腔表面的温度T，实现了对炉衬厚度x和炉腔温度T的连续、在线的测量，避免了热电偶法因测温点被烧蚀而影响对炉腔温度的测量。由于在测距传感器上装有保护盒，有效地保护了测距传感器不受外界环境的影响。炉衬与金属测杆的缝隙处充满填料，预防炉膛内煤气的外泄。若检测点的个数和布局合理，该技术可描绘高炉炉衬厚度x和炉腔温度T的面分布图。还可以和历史数据进行比较、实现网上的数据共享。

其检测过程简便易行、准确度高，为高炉的冶炼过程提供了新的、直观的技术支持和监测手段。

四、附图说明

图1为高炉炉腔温度在线检测装置的剖视图。

五、具体实施方式

实施例1