[实用新型]一种高炉铁水主沟内衬温度的测量装置

说明书

本实用新型公开了一种高炉铁水主沟内衬温度的测量装置，包括穿过铁水主沟钢壳的测温组件、围绕测温组件的钢壳外支撑座和与支撑座连接的压紧器、将测温组件压紧在被测温耐材中的弹性元件；测温组件的热端设有耐材塞头，其上插入有外保护套管和测温元件。本实用新型的测温组件与所测温度耐材持续保持有良好的接触，可准确测量耐材的温度，可据此准确推测铁水主沟工作层耐材的残余厚度，使其得到最大限度的利用，提高铁水主沟的周期通铁量，增加高炉生产的经济效益。

技术领域

本实用新型属于高炉炼铁领域，具体涉及一种高炉铁水主沟内衬温度的测量装置。

背景技术

高炉铁水主沟为炼铁高炉冶炼生产中，输送高温铁水和炉渣的流道。高温渣铁流过铁水主沟时以及两次出铁间的间隔时间内，沟内的耐火浇注料受到这些高温渣铁的侵蚀，而变得越来越薄，最终会因耐材的残余厚度不能保证安全，为避免发生主沟烧穿漏铁事故而必须重新浇制铁水主沟内的耐材衬体。因此，准确判断铁水主沟内衬的残余厚度、及时重新浇制铁水主沟内衬是关系到高炉生产安全的关键。目前，判断铁水主沟内衬的残余厚度有人工探查和根据检测内衬温度推算两种方式。虽然这两种方法一直以来为大量的高炉所普遍采用，但它们仍然存在下述的主要缺陷。

采用人工探查铁水主沟残余厚度时，基本是在出铁的间隔时间内、铁水主沟内存有满沟高温铁水和炉渣的情况下进行的。此时，由于环境条件极其恶劣、沟内的耐材工作面由高温铁水和炉渣掩盖而不能目视，只能将探棒(几乎均为金属管)插入铁水中探查沟内耐材工作面的侵蚀深度，这种探查的准确度往往取决于操作人的经验。这种方式不能全面、仔细地触探到沟内壁的每一处，经常出现不能准确探查到明显侵蚀的部位而导致险情，或者出于绝对安全的目的而提前重新浇制铁水主沟内衬导致浪费。如果将铁水主沟的残铁和炉渣放尽后再探测，虽然能够达成目视，并准确观察到沟内耐材工作面的侵蚀深度。但是，将残铁和炉渣放尽，会使得沟内耐材受到明显的氧化侵蚀和热震破坏，导致降低铁水主沟的通铁量，同时还会破坏高炉正常的炉前作业秩序，不到万不得已时，一般不能采用这种方法。

随着工业仪表、计算机、数学模型技术的进步，在铁水主沟的内衬中布设测温热电偶检测内衬的温度，利用测得的内衬温度来推算沟内耐材的残余厚度，并在线实时监控内衬温度变化已经被越来越多的现代高炉所采用。理论上看，这种方式结合前述的人工探查就能够准确地获知沟内耐材的残余厚度，确保高炉安全生产。然后，由于这种方法中的热电偶安装方式存在的缺陷，常常未能达成预期的目标。目前，铁水主沟内衬中的热电偶的一种安装方式为：直接将没有保护套管的热电偶偶丝多次折弯后埋在砖衬中。这种安装方式只能在新制作铁水主沟的全部内衬时才能实施，仅在重新制作主沟工作层的周期修理中实施不了。铁水主沟内衬在使用中存在膨胀位移、振动等情况，特别是重新制作主沟工作层时的解体会有极大的振动力作用在埋设的热电偶偶丝上，导致偶丝损坏，失去检测功能，且无法换装新的偶丝，所以这种埋设热电偶偶丝的方法不能满足持续准确监控主沟内衬的需要。另一种热电偶安装方式为，在铁水主沟的钢壳上焊接法兰短管，带保护管的铠装热电偶从法兰短管插入，并固定在法兰上，热电偶的工作端埋入在铁水主沟安全层砌砖的砖缝里。这种方式虽然具备了更换已损坏热电偶的条件，但由于铁水主沟内衬在使用过程中、工作层修理解体工作中存在的振动、热膨胀位移等，砖衬常出现砌缝增大、热电偶工作端发生虚接等，导致测得结果不真实而失去利用价值。

实用新型专利CN204897953U专利公开了一种高炉铁沟监测装置，提出了在铁水沟的隔热砖层与铁沟永久层之间以有限元原理埋设铜片构成的网格、将热电偶的工作端设在选择的网格节点上的方法来获知多点的温度，进而监控铁水沟内衬的侵蚀情况。该方案虽然能获得大量的内衬温度数据，但仍未解决前述的砖衬振动、膨胀位移导致的热电偶工作端虚接、测得数据准确性欠佳的缺陷。