[实用新型]一种预防高钛渣密闭电炉铁水穿炉的装置

说明书

本实用新型公开了一种预防高钛渣密闭电炉铁水穿炉的装置，属于化工生产技术领域。本实用新型包括设置在高钛渣密闭电炉的排铁口周围的炉壁中的数个温度传感器以及与所述温度传感器连接的控制器，所述温度传感器以排铁口为中心两层排布，且相邻的温度传感器之间的夹角均为45°，第一层温度传感器与排铁口壁的距离为20cm～30cm，第二层温度传感器与排铁口壁的距离为50cm～80cm。本实用新型通过温度传感器的监测数据来判断耐火砖层的完整性及铁水侵入情况，并采取降温措施防止铁水继续侵蚀耐火砖，从而防止发生穿炉事故。

技术领域

本实用新型属于化工生产技术领域，具体涉及一种预防高钛渣密闭电炉铁水穿炉的装置。

背景技术

高钛渣是经过化学反应过程而形成的钛矿富集物俗称，通过电炉加热熔化钛矿，通过电炉加热冶炼钛精矿，钛精矿中的钛氧化物与还原剂(焦炭、无烟煤、兰炭)发生化学反应生成TiO2，由于比重不同使得渣铁分离，得到富钛料(钛渣)，高钛渣既不是废渣，也不是副产物，高钛渣是四氯化钛的原料。电炉生产出的高钛渣需要经过破碎、研磨、分级等工序生产出合格粒径高钛渣及细粒酸渣。

在高钛渣生产过程中，熔融状态下高钛渣和铁水温度可以达到1700℃左右，耐火砖需要在高温下保持完整性，避免裂缝的产生而引起铁水渗入危害炉壳，防止穿炉。耐火砖在排铁口受流动铁水机械冲刷和化学腐蚀，还由于温度变化比较大。耐火砖容易破损产生隙缝，导致铁水流入存在穿炉的危险。

现有技术多利用热电偶温度传感器(以下简称热电偶)在电炉上横向纵向均匀布置，以此检测各监测点的温度变化。通过对于各点温度的变化，可以反应炉子内测耐火砖的完整性。如果耐火砖破损缝隙中渗入铁水或高钛渣会引起局部耐火砖温度的升高，反之可以通过热电偶温度检测耐火砖完整性，防止出现铁水穿炉。在生产过程中发现穿炉主要是排铁口附近，原因主要为排放铁水对于耐火砖的机械冲刷、化学腐蚀和排铁口拍铁后降温产生较大温差使耐火砖容易产生裂缝。生产中，排铁口附近热电偶排布未做特殊排布处理，导致可能出现监测盲区，存在铁水穿炉的风险。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种预防高钛渣密闭电炉铁水穿炉的装置，其目的在于：通过对易发生穿炉事故的出铁口附近增加热电偶温度传感器，并优化对热电偶的排布，起到精确监测耐火砖温度变化，准确反映出耐火砖受铁水侵蚀部位，消除耐火砖温度监测盲区，防止铁水深度侵蚀耐火砖接触电炉外壳，达到预防高钛渣密闭电炉铁水穿炉的效果。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种预防高钛渣密闭电炉铁水穿炉的装置，包括设置在高钛渣密闭电炉的排铁口周围的炉壁中的数个温度传感器以及与所述温度传感器连接的控制器，所述温度传感器以排铁口为中心两层排布，且相邻的温度传感器之间的夹角均为45°，第一层温度传感器与排铁口壁的距离为20cm～30cm，第二层温度传感器与排铁口壁的距离为50cm～80cm。

采用该技术方案后，当监测到单个温度传感器温度变化超过400℃，且周围温度传感器的温度变化未超过200℃时，可判断铁水侵入点在该温度传感器处；当监测到两个或者三个相邻温度传感器的温度变化均超过200℃且未超过400℃时，可判断铁水侵入位置为这两点或三点中心附近；从而可通过对各热电偶温度变化来判断铁水侵入耐火砖的情况，预防铁水穿炉事故发生。

进一步的，所述第一层温度传感器的数量为8个且均匀分布在排铁口的四周；所述第二层温度传感器的数量为10个，其中排铁口的下方设置有4个，排铁口的两侧和上方分别设置有2个。

采用该优选方案后，由于排铁口底部相较与上部与两侧承受压力更大、受到的机械冲刷更强，更加易造成铁水侵入耐火砖，造成穿炉隐患，这样设置可以对排铁口底部进行重点监控，进一步避免铁水穿炉事故发生。

进一步的，所述温度传感器为热电偶，所述高钛渣密闭电炉的炉壁采用耐火砖砌筑而成，所述热电偶嵌入炉壁厚度的3/5。