专利名称：高炉炉温在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高炉炉温在线检测装置，属于工业传感器及自动化仪器仪表的范畴。适用于高炉的日常操作及监控之用。
背景技术：
由高炉冶炼流程可知，在高温、高压、封闭环境下的高炉炼铁过程，融化的铁水、炉渣、熔融状态的铁矿石及焦炭的混合物、热气流等构成了复杂的流体动力学问题。炉衬在这些强物理作用及化学反应下不断地被侵蚀，使得传统的直接检测手段无法得到应用。高炉炉温、炉衬厚度等数据往往是通过外部的、间接的、具有时滞性的测量方法得到的，有时甚至无法得到数据。目前，判断高炉在炉身、炉腹部位和炉内的温度场变化，一般是监测冷却壁的水温差和热负荷，和用热电偶检测炉衬温度来实现的。由于采用了热电偶，决定了测温方法造价高，热电偶的分段设置使测量方法间接，尤其是在测温点随着炉衬的浸蚀被烧蚀后，将无法得到测温数据。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能够实现对高炉炉温和炉衬厚度的实时在线的检测，高炉的冶炼过程提供了一种造价低廉、直观监控的高炉炉温在线检测装置本实用新型所采取的技术方案为:本实用新型在炉衬处至少设置一根金属测杆作为测距介质，测距介质的热端与炉衬里端对齐，介质的冷端置于炉壳外，并通过法兰与炉壳固定；靠近测距介质处，安装至少四个测温点。本实用新型在测距介质的冷端端部设有测距传感器，并通过导线与下位机连接，获得炉衬厚度数据。本实用新型在测温点处装有由热电阻构成的第一测温传感器、第二测温传感器、第三测温传感器、第四测温传感器，第三测温传感器、第四测温传感器通过信号、信号与下位机连接，获得测温点的温度数据。以传热学理论为基础，由于炉衬的受热可看作是无限大面热源的持续导热问题，因此，检测点的温度变化只与该点的厚度有关，即为一维导热问题。首先，在炉衬的厚度方向上埋设一金属测杆以测距，在金属测杆的周边的炉衬内安装热电阻以测温，假设在几秒钟的检测时间内，以测杆为中心、热电阻距测杆距离为半径的炉膛面积上，其几何形状和温度没有发生变化，那么，根据热电阻检测点的温度和距炉膛的距离，由传热学原理便可计算出炉温。在关键部位增设监测点，可描绘出该部位炉衬厚度和炉温的面分布图，适当的改善操作制度，即实现了对高炉炉温和炉衬厚度的有效监控。为高炉的冶炼过程提供了一种造价低廉、直观的、新的技术支持和监控手段。本实用新型的有益效果为:[0011]1、由于监测点兼具测距、测温功能，比照通过冷却壁水温差和热电偶判断炉内、炉衬的温度场来的直接、准确。2、检测过程连续可靠，避免了由于炉衬被侵蚀，再通过冷却壁水温差和分段热电偶判断炉内、炉衬温度场带来的不确定性。3、根据多点巡回检测数据，及重点部位炉衬厚度和炉温的面分布图，改善操作制度，实现了高炉炉温和炉衬厚度的有效监控。本实用新型在高炉炉温捡测环节上，我们将超声波测距和热电阻测温技术结合起来，在传热学的基础上构建了实时在线地检测高炉炉温变化的测量装置。
图1为本实用新型部分剖视图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括炉衬厚度1、第一测温传感器3所处的位置2，第一测温传感器3，第二测温传感器5所处的位置4，第二测温传感器5，炉衬6，填料7，炉壳8，法兰9，测距传感器10，测距信号11，炉温12，测距介质13，第四测温传感器14，第三测温传感器15，第四测温传感器14所处的位置16，第三测温传感器15所处的位置17，第三测温传感器15的信号18,第四测温传感器14的信号19。在炉衬6处至少设置一根金属测杆作为测距介质13，测距介质13的热端与炉衬里端对齐，测距介质13的冷端置于炉壳8外，并通过法兰9与炉壳8固定；靠近测距介质13处安装有由热电阻构成的第一测温传感器3、第二测温传感器5、第四测温传感器14、第三测温传感器15，第四测温传感器14、第三测温传感器15通过第三测温传感器15的信号18，第四测温传感器14的信号19与下位机连接，获得测温点的温度数据。在测距介质13的冷端端部设有测距传感器10，并通过测距信号11与下位机连接，获得炉衬厚度I的数据。下位机将炉衬厚度、炉衬温度数据通过有线或无线通讯系统传输给上位机，经过计算可得炉内温度12。
权利要求1.高炉炉温在线检测装置，其特征在于:在炉衬(6)处至少设置一根金属测杆作为测距介质(13)，测距介质(13)的热端与炉衬里端对齐，介质(13)的冷端置于炉壳外，并通过法兰(9)与炉壳(8)固定；靠近测距介质(13)处，安装至少四个测温点。
2.根据权利要求1所述高炉炉温在线检测装置，其特征在于:在测距介质(13)的冷端端部设有测距传感器(10 )，并通过导线(11)与下位机连接，获得炉衬厚度数据。
3.根据权利要求1所述高炉炉温在线检测装置，其特征在于:在测温点处装有由热电阻构成的第一测温传感器(3)、第二测温传感器(5)、第三测温传感器(14)、第四测温传感器(15)，第三测温传感器(14)、第四测温传感器(15)通过信号(18)、信号(19)与下位机连接，获得测温点的温度数据。
专利摘要本实用新型涉及一种高炉炉温在线检测装置，属于工业用传感器及自动化仪器、仪表领域。其特点是炉体内至少埋设一根金属测杆作为测距介质，金属测杆热端与炉衬里端对齐，金属测杆冷端置于炉体外并通过法兰与炉体固定，金属测杆冷端端部设有测距传感器并通过导线与炉体外的下位机连接；位于炉衬处的金属测杆周围，安装位置相对固定的至少四个测温点，测温点处装有由热电阻构成的测温传感器，测温传感器通过导线与下位机连接；上位机根据下位机提供的测温、测距数据，由传热学理论，可计算出该部位的炉温。本实用新型实现了对炉衬厚度和炉温的连续、在线的测量，避免了由于炉衬被侵蚀，通过分段电偶判断炉内、炉衬温度场所带来的不确定性。
文档编号C21B7/24GK203007294SQ201220746830
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者董大明, 李丽荣, 刘艳丽, 武娥, 王月明, 李颖, 于涛, 李永治 申请人:内蒙古科技大学