专利名称：高炉炉缸侵蚀监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炼铁高炉监测装置，尤其是一种高炉炉缸侵蚀监测仪，属于钢铁工业高炉炼铁设施技术领域。
背景技术：
据申请人了解，高炉炉缸的侵蚀不仅决定高炉的使用寿命，而且关系到高炉的安全使用和冶炼质量，因此长期以来一直是冶金界关注的重要课题。鉴于炉缸被侵蚀而穿透的重大事故时有发生，国际上普遍使用测温原理对炉缸进行监测，即通过埋在炉缸底部测温元件反映的温度判断侵蚀程度。然而，从根本上说，由于这种原理对炉缸侵蚀进行的监测是间接的，因此不能完全准确的反映炉缸的侵蚀情况，而且随着炉缸使用时间的延长，监测日益重要，而此时埋于炉缸底部的测温元件却基本损坏，无法更换，实际上已失去作用。因此，对炉缸侵蚀的监测一直是冶金界迫切需要解决一个难题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种能够实时、直观、准确反映侵蚀程度的高炉炉缸侵蚀监测仪。
本专利申请人曾将主要由主机和探头构成的频率为6.3GHz——26GHz雷达探测仪以合理结构应用到炼铁高炉炉膛料位检测、焦化塔装置料位检测、以及石灰窑炉料位检测，并先后申请了03278037.0、03222688.8、200320110951.1三项专利。在考虑解决本专利申请的技术问题时，申请人意识到，如果进一步挖掘40MHz——4GHz低频雷达探测仪在高炉冶炼工艺中的应用潜力，是有可能达到理想技术效果的。然而，由于炉缸侵蚀的特殊性，直接应用雷达探测仪显然是不行的。在经过反复思考之后，形成了以下技术方案，本实用新型的高炉炉缸侵蚀监测仪包括带显示屏的雷达探测仪主机和探头，所述探头由保温盒和置于其内的雷达发射和接收天线组成(发射天线和接收天线可以是分开，也可一是一个，信号转换单元可放在主机也可放在探头中)，所述保温盒采用耐高温材料制成，其中填充隔热材料，四周盘绕冷却水管，朝向向上安置在高炉炉底与炉基之间，主机和探头的天线之间用耐高温电缆连接。耐高温电缆可以用高温工程电缆，也可以用普通电缆置于冷却水管内构成。
这样，天线部分得到可靠的冷却，始终保持正常工作状态。工作时，本实用新型的监测仪通过底部探头的天线向上发射一定频率的电磁波，穿透耐火砖和陶瓷杯后碰到铁水而得到全反射。反射回来的电磁波被安置在发射天线附近的接收天线接收，通过电缆传输到主机，转换成图形信号后，在显示屏上显示出被测区域的图象界面。由于探头置于铁水口下炉缸内壁的正下方，所以通过主机显示的图象不仅能够反映炉缸被测底部拐角区域的侵蚀情况，而且还能看到铁口下部的侵蚀情况。
显然，本实用新型能够实时、直观、准确反映侵蚀程度，与温度探测的方法相比，具有突出的进步。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2为图1实施例的使用状态示意图。
图3为监测到的炉缸侵蚀后出现的炉缸蒜形图。
具体实施方式
实施例一本实施例的高炉炉缸侵蚀监测仪如图1所示，我们可将gss公司的SPRscan Surface Penetrating Radar System作改造，选用其主机，250MHz的天线，和连接线，改造后主要由主机1、探头2和连接电缆3三部分组成。其中探头至少有一个，由安置在高温陶瓷保温盒2-1内的雷达天线——包括发射单元\接收单元2-4、2-5构成。保温盒2-1内填充碳纤维填充隔热材料2-2，四周盘绕铜质水冷却管2-3。高温陶瓷盒、碳纤维填充隔热材料既能透微波，又能起隔热作用，冷却水由进水口3-1流入、从出水口3-2流出，循环对盒内天线部分进行冷却，保证即使盒外温度达到1600℃也能长期正常工作。主机1通过电缆3连接到每个探头的天线，置于冷却水管内，引到盒内。
安装时，如图2所示，将探头2予先埋于炉底与炉基的缝隙里，探头发射方向向上，其中一只探头置于铁水口4-1下炉缸内壁的正下方，需要时可将另一探头置于铁渣口4-2下炉缸内壁的正下方，位置于大致在前一探头对面。探头到炉缸内铁水底部距离小于4米，到铁水口(铁渣口)内铁水底部距离小于8米，耐火砖和陶瓷杯的介电常数分别在6-8和8-10，工作时，探头通过底部探头组的天线向上发射一束40MHz到4GHz之间选定的电磁波，波束体积成锥形或椭圆锥形，其穿透耐火砖和陶瓷杯后碰到铁水而得到全反射，反射回来的电磁波被埋于发射器边的接收器所接收，传输到主机以后，经过图形信号处理后显示出被测区域的图象界面。
图象中能看到被测区域铁水与炉缸的界面。由于探头置于铁水口(铁渣)下炉缸内壁的正下方，所以通过在主机上图象显示区域不仅能够看到炉缸被测底部拐角的侵蚀情况，而且能看到铁水口(铁渣)下部的侵蚀情况。大高炉可在此平面适当增加探头，多点检测能够多方位的反映炉缸的侵蚀情况，而且还增加测量的可靠性。
当炉缸的侵蚀发生后，通常炉缸多成蒜形，一个探头所测区域基本上能反映整个炉缸侵蚀情况，二个以上就更全面反映整个炉缸侵蚀情况，同时增加测量的可靠性(参见图3)。
由于探测区域包括铁水口(铁渣)周边，所以铁水口(铁渣)周边的侵蚀情况也能有所反映。炉缸的侵蚀发生后，通常炉缸多成蒜形，将探头探测到炉缸内铁水底部某一点到探头的距离，通过主机以数字形式反应，也能简单可行。当然，同平面、多探头的数字显示，进一增加测量可靠性。
实验证明，本实施例的高炉炉缸侵蚀监测仪能准确、直接、形象地反映炉缸的侵蚀情况。具有耐高温的工作性能。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种高炉炉缸侵蚀监测仪，包括带显示屏的雷达探测仪主机和探头，其特征在于所述探头由保温盒和置于其内的雷达发射和接收天线组成，所述保温盒采用耐高温材料制成，其中填充隔热材料，四周盘绕冷却水管，朝向向上安置在高炉炉底与炉基之间，主机和探头的天线之间用耐高温电缆连接。
2.根据权利要求1所述高炉炉缸侵蚀监测仪，其特征在于所述耐保温盒采用耐高温陶瓷材料制成，所述填充隔热材料为碳纤维。
3.根据权利要求1所述高炉炉缸侵蚀监测仪，其特征在于所述耐高温电缆为高温工程电缆或由普通电缆置于冷却水管内构成。
4.根据权利要求1或2所述高炉炉缸侵蚀监测仪，其特征在于所述探头置于高炉炉底与炉基之间。
5.根据权利要求1所述高炉炉缸侵蚀监测仪，其特征在于所述雷达发射天线发射的雷达波频率在40MHz到4GHz之间选定。
专利摘要本实用新型涉及一种高炉炉缸侵蚀监测仪，属于钢铁工业高炉炼铁设施技术领域。该检测仪包括带显示屏的雷达探测仪主机和探头，所述探头由保温盒和置于其内的雷达发射和接收天线组成，所述保温盒采用耐高温材料制成，其中填充隔热材料，四周盘绕冷却水管，朝向向上安置在高炉炉底与炉基之间，主机和探头的天线之间用耐高温电缆连接。工作时，本实用新型的监测仪通过底部探头的天线向上发射一定频率的电磁波，穿透耐火砖和陶瓷杯后碰到铁水而得到全反射，在通过主机转换成图形信号后，在显示屏上显示出来。显然，本实用新型能够实时、直观、准确反映侵蚀程度，与温度探测的方法相比，具有突出的进步。
文档编号G01N22/00GK2760042SQ20042005439
公开日2006年2月22日 申请日期2004年12月15日 优先权日2004年12月15日
发明者邵小欧 申请人:邵小欧