专利名称：一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，属于高炉冶炼炉缸监测技术领域。
背景技术：
高炉炉缸炉底是决定高炉一代寿命的限制性环节，炉缸以上部位炉体的监测，国内外都有成功的经验，而炉缸炉底部位由于其位置和构造的特殊性，炉缸侵蚀研究是个热点和难点问题。据了解，目前炉缸侵蚀有炉衬烧蚀监测、测量侵蚀厚度、连续测温等装置和方法，分别用光纤、热电偶等元器件测量介质温度和对冷却壁温度及流量参数计算来实现炉缸侵蚀检测的目的，监测装置及监测方法的有效性基于监测元器件能连续正常
长久运行。专利CN254146的《一种高炉炉衬烧蚀监测装置》，有护纤软管的光纤直接埋入耐火砖砖缝中，属一次性元器件损坏后无法更换，在具体施工勾缝、填料捣实过程中，光纤容易损坏，正常投运很难实现检测目的。专利CN1757757的《高炉炉缸连续测温用的装置》，是将碳砖切槽将热电偶放入凹槽中，若热电偶损坏后连续测温将失效，未说明如何更换的问题。以上装置必须在高炉新建或大修中才能实现，且一次性元器件损坏后，无法更换，导致装置失效，到高炉炉役后期需要检测元件真正发挥作用时，已无法使用，完全丧失了对炉缸侵蚀检测的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服必须在新建或大修时预埋监测元器件而日常无法维护更换的缺陷，提供一种简便、可靠、投资少且维护量小，不需要高炉大修就能安装的高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法。
一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，方法如下
1) 待测炉缸包括炉皮、冷却壁和碳砖，在炉皮与冷却壁之间以及冷却壁与碳砖之间分别用填料填实；
2) 确定检测点及检测点深度；检测点分别分布在炉缸侧壁冷却壁缝隙中，检测点深度根据所测介质和介质厚度确定；
3) 根据步骤2)确定的检测点及检测点深度，在待测炉缸炉皮表面水平打孔；
4) 将带护套的电偶置入水平孔内，把密封件固定在炉皮上，将带护套的电偶牢固安装在待测炉缸上；
5) 通过电偶引接线将电偶与PLC连接，实现实时监测，获得立体温度变化梯度。步骤1)所述的填料包括灌浆料和捣打料，灌浆料为无水压注泥浆，捣打料为石墨
质炭素捣料。
步骤2)所述的检测点的确定方法为根据炉底和炉缸侧壁标高，选择在炉缸和炉
3底耐火材料所在的冷却壁层与层之间的横缝上和冷却壁块与块之间的竖缝上。
步骤2)所述的检测点深度的确定方法为电偶插入碳砖中的深度与炉皮、冷却壁和填料厚度之和。
例如，测量碳砖温度，电偶插入碳砖中的深度100ram,则检测点深度等于炉皮厚度、灌浆料厚度、冷却壁厚度与捣打料厚度之和，再加上电偶插入碳砖中的深度100mm。步骤5)所述的PLC为施耐德Qutumn CPU53414A产品。上述的PLC是一个常规术语，英文全称ProgrammableLogicController，中文名称为"可编程控制器"，简称PLC。 PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。
本发明与现有的技术相比，具有下列优点不用大修日常检修即可实施，这是最大的优点；直接伸入炉缸各层面进行测量，实现不同水平面的测量；能够方便地伸入各介质间，实现碳砖、填料、冷却壁热面温度的准确测量，获得不同介质和不同深度的测量数据；通过水平及各介质间的测量，获得由里及外的横向和由下至上的纵向立体温度变化梯度，为研究炉缸侵蚀提供准确的基础数据；本方法设备投资小、施工简单、维护量小。
图1为炉缸及炉底的检测局部立面剖示图。 .图2为炉缸检测冷却壁局部展开正面剖示图。图3为本发明安装结构示意图。
其中，1、电偶，2、待测炉缸，3、冷却壁，4、冷却壁横竖缝隙，5、炉皮，6、填料，7、碳砖，8、炉缸内壁，9、护套，10、密封件，11、电偶引接线。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实例
一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，如图l、图2和图3所示，检
测方法如下
如图1所示，待测炉缸2从外至里由炉皮5、冷却壁3和碳砖7组成，炉皮5与冷却壁3之间，冷却壁3与碳砖7之间分别用灌浆料和捣打料填实。灌浆料为无水压注泥浆，捣打料为石墨质炭素捣料。
检测点分别分布在炉缸侧壁不同冷却壁缝隙中，根据炉底和炉缸侧壁标高，选择在炉缸和炉底耐火材料所在的冷却壁层与层之间的横缝上和冷却壁块与块之间的竖缝上。如图1分别在四个不同水平面进行测量，对应图2可见，各测点分别分布在2层15组和16组冷却壁竖缝隙的上部，2、 3层冷却壁横缝隙中，3层冷却壁14组和15组冷壁缝隙中部和3层冷却壁15组和16组冷壁缝隙下部。确定好需测量的水平具体位置后，见图3，根据工艺要求再确定要测量的具体插入深度。检测点深度根据介质厚度确定，确定方法为电偶插入碳砖中的深度与炉皮、填料厚度之和。如测量碳砖温度，插入深度为lOOmm，则检测点深度等于炉皮厚度v灌桨料厚度、冷却壁厚度与捣打料厚度之和，再加上插入深度100mm。
在确定好水平具体位置和电偶插入深度后，见图2定位，使用电钻和普通钻头在水平线上钻孔，根据电偶插入深度在钻头上做好标记，以保证准确钻入深度，钻孔完成后，将密封件10与炉皮焊接，将带护套的电偶l水平轻推插入孔内，测量裸露外侧的部分，确定实际插入深度与预定插入深度是否一致，将带护套的电偶1牢固安装在待测炉缸上(可用电偶配套连接件与焊接密封件法兰连接)。
通过电偶引接线11将电偶1与PLC (施耐德Qutumn CPU53414A产品)连接，实现实时监测，获得立体温度变化梯度。
莱钢股份有限公司炼铁厂于2008年1月19日在在线生产的2#高炉实施了该方法。2008年1月24日在3#高炉实施该方法，发现炉缸侧壁温度高达71(TC，由此判断，3#高炉此处炉缸已严重侵蚀，采取了降冶强、风口喂线等护炉措施，并于2008年5月进行了大修，大修侵蚀解剖验证了该检测方法的准确性。3#高炉异常侵蚀点的发现，是该检测方法的第一次成功应用。2008年3月23日在4#高炉实施，发现第二层冷却壁上部4至5组之间碳砖温度高达570。C，异常侵蚀，4#高炉随即进入护炉期，并于2008年9月进行大修，大修侵蚀解剖再次验证了该检测方法的准确性。
权利要求
1、一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，其特征在于，检测方法如下1)待测炉缸包括炉皮、冷却壁和碳砖，在炉皮与冷却壁之间以及冷却壁与碳砖之间分别用填料填实；2)确定检测点及检测点深度；检测点分别分布在炉缸侧壁冷却壁缝隙中，检测点深度根据所测介质和介质厚度确定；3)根据步骤2)确定的检测点及检测点深度，在待测炉缸炉皮表面水平打孔；4)将带护套的电偶置入水平孔内，把密封件固定在炉皮上，将带护套的电偶牢固安装在待测炉缸上；5)通过电偶引接线将电偶与PLC连接，实现实时监测，获得立体温度变化梯度。
2、 如权利要求1所述的一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，其 特征在于，步骤l)所述的填料包括灌桨料和捣打料，灌浆料为无水压注泥桨，捣打料为石墨质炭素捣料。
3、 如权利要求1所述的一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，其 特征在于，歩骤2)所述的检测点的确定方法为根据炉底和炉缸侧壁标高，选择在炉缸 和炉底耐火材料所在的冷却壁层与层之间的横缝上和冷却壁块与块之间的竖缝上。
4、 如权利要求1所述的一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，其 特征在于，步骤2)所述的检测点深度的确定方法为电偶插入碳砖中的深度与炉皮、冷却 壁和填料厚度之和。
5、 如权利要求1所述的一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，其 特征在于，步骤5)所述的PLC为施耐德Qutumn CPU53414A产品。
全文摘要
一种高炉在线式小孔径微损伤炉缸侧壁温度检测方法，属于高炉冶炼炉缸监测技术领域。检测方法如下1)待测炉缸包括炉皮、冷却壁和碳砖，在炉皮与冷却壁之间以及冷却壁与碳砖之间分别用填料填实；2)确定检测点及检测点深度；检测点分别分布在炉缸侧壁冷却壁缝隙中，检测点深度根据所测介质和介质厚度确定；3)根据步骤2)确定的检测点及检测点深度，在待测炉缸炉皮表面水平打孔；4)将带护套的电偶置入水平孔内，把密封件固定在炉皮上，将带护套的电偶牢固安装在待测炉缸上；5)通过电偶引接线将电偶与PLC连接，实现实时监测，获得立体温度变化梯度。本发明具有简便、可靠、投资少且维护量小，不需要高炉大修就能安装的特点。
文档编号G01K7/02GK101504319SQ20091001474
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者亓玉敏, 菊 孔, 孙家荣, 纲 李, 段方民, 王子金, 田庆元 申请人:莱芜钢铁股份有限公司