[发明专利]一种转底炉炉顶炉衬剥落的动态监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种转底炉炉顶炉衬剥落的动态监测装置，所述转底炉包括耐材内衬，所述耐材内衬包括炉顶炉衬和侧墙炉衬，所述动态监测装置包括巡逻装置、温度检测仪与控制器，所述巡逻装置包括巡逻机器人、驱动装置与设置在所述炉顶炉衬上部的轨道，所述温度检测仪安装在巡逻机器人上，所述巡逻机器人在驱动装置的驱动下在轨道上运行，所述温度检测仪将在炉顶炉衬上部接收的监测信号实时传送至控制器。本发明还提供一种转底炉炉顶炉衬剥落的动态监测装置的监测方法。本发明动态监测装置的监测范围大、占用操作空间小，监控方法简便，监控效率高。

技术领域

本发明属于转底炉领域，尤其涉及一种转底炉险情的动态监测装置及监测方法。

背景技术

转底炉直接还原技术是铁矿粉(或红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等)经配料、混料、制球和干燥后的含碳球团加入到具有环形炉膛和可转动炉底的转底炉中，在1350℃左右炉膛温度下，在随着炉底旋转一周的过程中，铁矿被碳还原。当铁矿粉含铁品位在67％以上，采用转底炉直接还原工艺，产品为金属化球团供电炉使用；当矿粉含铁品位低于62％时，采用转底炉—熔分炉的熔融还原铁工艺，产品为铁水供炼钢使用。通常金属化率可达80％以上，金属化球团可作为高炉原料。由于该工艺采用含碳球团作原料，反应速度快，同时符合中国以煤为主要能源的特点，故转底炉直接还原工艺未来在国内将会有很好的发展趋势。

作为上述工艺流程里最关键、最核心的设备，转底炉负责对物料进行干燥、预热和焙烧。转底炉炉体由三大部分构成：耐材内衬、炉体钢结构和燃烧装置。其中耐材内衬主要负责转底炉在工作时，将其炉膛内的高温气氛与炉外常温气氛有效隔离，不但要保证炉旁环境温度不能过高影响操作工操作，而且要保证炉内热量不会外散逃逸从而有效地对物料进行高效焙烧加热。所以说一台转底炉的耐材内衬的好坏，直接决定着整台炉子的热效率、作业率和安全系数，是非常关键重要的一个构成部分。

现有技术下的转底炉的耐材衬体由炉顶衬体和侧墙衬体组成，其中炉顶衬体被安装在内、外两侧侧墙衬体的顶部位置，在生产时起顶部隔热保温防火的作用。在转底炉内、外两侧侧部分别安装了内、外侧供热烧嘴，用以给转底炉内台车上的待焙烧物料进行加热焙烧。

由于自重作用和热膨胀作用，转底炉的炉顶衬体在长期生产过程中，极易发生局部掉落、剥落和开裂。而一旦出现这些异常工况，操作工没能第一时间有效查出并处理，就会造成炉顶更大面积衬体的整体剥落，从而不得不停止生产全炉整修，这样就给转底炉系统的作业率带来了极大的负面影响。所以，如何有效、快速地发现转底炉炉顶衬体的局部掉落剥落工况，第一时间发现并找出具体位置，便于操作工能够及时处理，是业内技术人员都在努力研发的技术方向。

现有技术下转底炉炉顶温度监测方法为固定静态法：即在炉顶任选一个或多个位置设置接触式测温仪，在生产中收集炉顶温度值信号。现阶段常规的做法在实际生产应用中，通常有以下三大缺陷：

1、监测范围小，安装成本高：现有方法只能监测转底炉炉顶很小一部分面积的表面温度值，监测范围非常小，无法反应出真实的情况，从而易出现监控死角，会降低转底炉的安全系数，对操作工的人身安全带来很大的隐患。但如果在转底炉炉顶的多个点处设置接触式测温仪，则又会造成安装和维护成本过于高昂，严重影响生产的经济性。

2、无法预判炉衬剥落位置：由于无法全面扫描覆盖整个转底炉炉顶，故现有技术下未能对转底炉炉顶各个位置区域进行物理建模，从而即使当测温装置检测到温度值发生变化时，也无法预判出对应的炉衬剥落位置，亦无法给出参考性的修复建议，这样就导致操作工不得不全炉顶逐个去寻找炉衬剥落高温点，既繁琐又加大了劳动强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种监测范围大、操作量小的转底炉炉顶衬剥落的动态监测装置，并相应提供其监测方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：