基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置的制作方法

本发明涉及冷轧处理，具体地，涉及基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置。

背景技术：

目前，冷轧处理线上斯坦因工业炉使用的是w-型辐射管，煤气在辐射管的烧嘴中进行燃烧，将辐射管升温，辐射管通过热量辐射的方式对炉内带钢进行加热。

按照温度均匀、压力最小和成本经济的原则，辐射管通常采用最佳的w型设计方案，且烧嘴仅位于底部直管，辐射管具有2个辐射管的热直管，支撑装置位于上弯管，如在冷弯管上，最后2个弯管之间销轴连接的使用是为了适应不同的热膨胀。

辐射管的烧嘴由底部直管上的螺栓连接法兰固定在每个辐射管上。烧嘴配备允许预热至400℃的燃烧气体的鳍形换热器。根据带钢前进方向提供热源的烧嘴在下面给出。

这些烧嘴不需要引火燃烧，每个主烧嘴由电火花型点火器点火，并配备1个由uv探头和允许1个操作工检测的自动火焰控制系统。每个烧嘴配备：1个空气电磁阀(为on-off控制)，1个天然气控制阀(为on-off控制)，1个火焰检测uv探头，1个火焰控制bcu和1个点火电子装置。其中，uv指紫外线，bcu指烧嘴控制单元。

辐射管烧嘴工作状态通过呈直管的火焰观测器来负责监视火焰的状态，火焰观测器内部包含紫外线感光管，不锈钢外壳封装。点火电极利用高压点火。点火变压器输出脉冲式的高压，在电极和设备金属外壳之间产生电火花，以点燃天然气。通常情况下，点火电压是7000v。点火控制器接收火焰观测器的输出信号。在火焰正常的情况下，火焰观测器输出信号大约在30微安。

当需要烧嘴工作时，plc发出“运行”指令。点火控制器接通点火电极，再打开助燃空气和煤管道上的电磁阀，同时监测火焰观测器的输出信号。在设定的时间内(通常是5到10秒)，若接收到10微安以上的信号，则认为烧嘴点火正常，发出“设备运行”信号，若在设定时间内接收不到火焰信号，则关闭助燃空气和煤管道的电磁阀。

其中，uv探头(紫外线式火焰检测)一般由铊、镉、铅等的硒化物制成，具有光 敏面的阴极，如氧化铯光电管。uv探头的工作原理为：利用光敏元件将紫外线信号转换为电信号的传感器。优点是：对红外线、可见光敏感，结构简单，灵敏度高，可靠性强。

缺点是：①安装时必须注意观测器和管道之间保持水平，若不水平，依靠管壁对火焰的反射，也能正常工作一段时间。当一段时间后，管壁变暗，会影响观测效果。②会受到高温辐射管壁射出红外线干扰，如果助燃空气中含有灰尘，灰尘会覆盖在前方玻璃板上，影响检测灵敏度。

斯坦因工业炉使用的助燃空气由现场的助燃风机提供，风机没有对粉尘的过滤装置，当辐射管使用助燃空气燃烧时，粉尘会随着助燃空气进入辐射管，落在uv探头上，影响火焰检测的灵敏度。当灰尘落到一定的程度，使正常燃烧的烧嘴，检测不出火焰，bcu报故障。必须由设备维护人员到现场擦拭uv探头上的灰尘辐射管才能正常工作。

斯坦因工业炉有大量的烧嘴，如梅钢连退机组有228个烧嘴，设备人员将所有的uv探头全部擦拭一遍要7天的时间，擦拭完成14天后又要重新擦拭一遍uv探头。设备人员工作量大，并存在一定的安全隐患，因为炉子烧煤气，煤气有可能会泄露，夏天炉子温度高，在擦拭时有可能会中暑等安全隐患。另外在擦拭过程中，始终会有一定的uv探头异常，影响炉子的生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置。

根据本发明提供的一种基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置，包括火焰检测探针；

火焰检测探针包括探头、外壳、陶瓷棒、绝缘电缆；

探头的近端紧固连接在陶瓷棒的远端；

绝缘电缆穿在陶瓷棒的轴向通孔内，且绝缘电缆的远端电连接探头，绝缘电缆的近端形成接线端子；

陶瓷棒以同轴方式设置在外壳的内部；

探头位于外壳的外部。

优选地，还包括火焰检测电路盒；火焰检测电路盒中的检测电路的输入端电连接接线端子，火焰检测电路盒中的检测电路的输出端电连接烧嘴控制单元bcu。

优选地，外壳的近端延伸出膨大连接环。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、在传统的技术方案中，在没有更换上本发明提供的装置之前，辐射管的uv探头一旦覆盖上一定灰尘，该辐射管就会工作异常，需设备维护人员进行擦拭uv探头，更换为本发明提供的离子火焰探针后，只有火焰探针故障需要更换时，才对其进行维护，减少了设备工作人员的工作量。

2、在传统的技术方案中，在没有更换上本发明提供的装置之前，设备维护人员进行擦拭uv探头时，因为炉子烧煤气，煤气有可能会泄露，夏天炉子温度高，在擦拭时有可能会中暑等安全隐患，更换为本发明提供的火焰检测探针后，只有火焰探针故障需要更换时，由于不可能同时许多火焰探针同时故障，可选择在机组检修停炉状态下进行更换，没有煤气和高温，消除设备维护人员在擦拭vu探头时的安全隐患。

3、在传统的技术方案中，在没有更换上本发明提供的装置之前，由于助燃空气中含有尘土，所有的辐射管都使用这些助燃空气，所以辐射管会同时有很多故障，影响炉子的生产效率。更换为本发明提供的火焰检测探针后，火焰检测探针不会同时很多故障，所以辐射管不会同时出现很多不加热情况，提高炉子生产效率。

4、本发明提供的离子火焰探针的价格比传统的uv探测器便宜且降低了设备维护成本。

5、应用本发明的检测方式不受光、热、磁的干扰，反应灵敏，动作迅速。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为火焰检测探针的正视图。

图2为火焰检测探针的探头截面图。

图3为火焰检测电路盒的正视图。

图4为火焰检测电路盒的侧视图。

图5为连接管的正视图。

图6为连接管的俯视图。

图7为连接接头的正视图。

图8为连接接头的俯视图。

图中：

1为探头；2为外壳；3为陶瓷棒；4为绝缘电缆；5为通孔；6为接线端子；7为膨大连接环；8为外牙螺丝；81为输入端口；82为输出端口；9为内牙螺丝。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1、图2所示，根据本发明提供的一种基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置，包括火焰检测探针；火焰检测探针包括探头1、外壳2、陶瓷棒3、绝缘电缆4；探头1的近端紧固连接在陶瓷棒3的远端；绝缘电缆4穿在陶瓷棒3的轴向通孔5内，且绝缘电缆4的远端电连接探头1，绝缘电缆4的近端形成接线端子6；陶瓷棒3以同轴方式设置在外壳2的内部；探头1位于外壳2的外部。探头1采用铁合金。绝缘电缆4为高温绝缘电缆。外壳2的材料为不锈钢，外壳2的作用为增加陶瓷棒3的强度，外壳2的近端延伸出膨大连接环7，膨大连接环7起到将火焰检测探针固定到辐射管上的作用。

如图3、图4所示，基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置还包括火焰检测电路盒；火焰检测电路盒中的检测电路的输入端电连接接线端子6，火焰检测电路盒中的检测电路的输出端电连接烧嘴控制单元bcu。火焰检测电路盒通过螺纹连接结构、连接管与辐射管装配连接。正负两个接线端子6之间的间距如图1所示为30mm。

工作原理：火焰检测探针的离子火焰探测的原理:燃烧是一种十分复杂的化学反应，燃烧反应过程存在离子反应，由于火焰中存在正负离子，电场施加于火焰时，外电路即可产生微弱的电流。

火焰检测探针安装过程如下：

①将连接接头套在连接管上；

②将连接管通过一端的内牙螺丝与辐射管上的原有检测孔相连；

③打开检测电路盒的盒盖；

④将火焰检测探针的探针插入观测口中；

⑤将探头的信号线穿入检测电路盒内；

⑥将检测电路盒通过连接接头与辐射管相连；

⑦将检测电路内的信号输入和输出线接好；

⑧将检测电路盒的盖子盖好；

⑨将检测电路输出信号接入bcu内的原信号端子上。

使用sh工业炉的冷轧处理线所在的生产部门，都可通过本发明实现对辐射管的优化。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。