[发明专利]测量高炉的冷却壁温度的方法和高炉

说明书

本发明涉及冶炼技术领域，提供了一种测量高炉的冷却壁温度的方法和高炉。该方法包括以下步骤：预先在位于高炉同一层的所有冷却壁上沿其长度方向开设卡槽，以使所有卡槽共同构成环槽；将光纤嵌入环槽中；在高炉的外壳开设引出口；将光纤的两端从引出口穿出后与信号处理器电连接。该高炉包括外壳、冷却壁和耐火层，位于高炉同一层的所有冷却壁上沿其长度方向开设有卡槽，所有卡槽共同构成环槽；环槽中嵌设有光纤，外壳开设有引出口，光纤的两端从引出口穿出后与信号处理器电连接。本发明基于光纤测温原理能够对高炉的冷却壁的温度进行全面、准确的检测，降低冷却壁被烧坏的风险。

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种测量高炉的冷却壁温度的方法和高炉。

背景技术

钢铁不论是在楼层建造还是在铁路建设中，都是不可缺少的一种重要资源。对于钢铁的制造而言有着基本有两个流程，其中一项重要的流程就是生产生铁，高炉冶炼是目前主要的炼铁方法。尽管世界各国研究开发了很多炼铁方法，但由于高炉冶炼工艺简单、产量大、劳动生产率高，因此高炉冶炼仍是现代炼铁的主要方法。

高炉冶炼是指应用焦炭、含铁矿石和熔剂在高炉内连续生产铁水的方法。目前，大多数高炉都会安装20层左右的冷却壁，每层具有30块～50块冷却壁。由于高炉的冷却壁是高炉内侧砖衬的重要水冷件，能够有效地缓解铁水对砖衬的侵蚀、渗透和冲刷，因此冷却壁的正常运行是时高炉安全高效运行的保障，而衡量冷却壁是否正常运行的关键指标为冷却壁的温度。如图1所示，由于目前高炉的每层冷却壁通常仅间隔设置8个热电偶2，因此大多数冷却壁1的温度均无法被及时检测，极易出现冷却壁烧坏的事故发生。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种操作简单、可靠性高的测量高炉的冷却壁温度的方法，以对高炉的冷却壁的温度进行全面、准确的检测。

根据本发明第一方面实施例的测量高炉的冷却壁温度的方法，该方法包括以下步骤：

预先在位于高炉同一层的所有冷却壁上沿其长度方向开设卡槽，以使所有卡槽共同构成环槽；

将光纤嵌入所述环槽中；

在所述高炉的外壳开设引出口；

将所述光纤的两端从所述引出口穿出后与信号处理器电连接，所述信号处理器用于向所述光纤发射激光脉冲以及将所述光纤散射回来的拉曼后向散射光转换为温度信号。

根据本发明实施例的测量高炉的冷却壁温度的方法能够对高炉的冷却壁的温度进行全面、准确的检测，降低冷却壁被烧坏的风险，为高炉安全高效的生产提供保障。

另外，根据本发明实施例的测量高炉的冷却壁温度的方法，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述光纤临近所述高炉的耐火层设置。

根据本发明的一个实施例，还包括以下步骤：

将所述高炉的冷却壁临近所述耐火层的一侧划分为多个区域块；

根据测量温度和以下公式迭代计算不同导热系数下所述区域块内各个点的温度：

其中，所述测量温度为与所述光纤在所述区域块内的散射区对应的温度信号；λ表示所述高炉的冷却壁、耐火层或挂渣的导热系数；T表示所述区域块内任意一点的温度；z表示所述区域块内任意一点所处的高度；r表示所述区域块内任意一点距离所述高炉中心轴的径向距离；θ表示所述区域块内任意一点相对所述高炉中心轴的方位角；

根据所有所述区域块内各个点的温度确定所述高炉的温度场。