一种转底炉料温测量装置的制作方法

文档序号:11302529阅读:368来源:国知局

本实用新型涉及转底炉生产领域,特别是涉及一种采用高温热电偶测量炉底物料实时温度变化曲线的测温装置。



背景技术:

随着钢铁工业的发展和环境保护的日益重视,精铁矿、废钢、焦炭等资源紧缺,难选铁矿(如高磷鲕状赤铁矿、复杂难选赤铁矿等)、复合共伴生矿(如钒钛磁铁矿、钛铁矿等)、低品位红土镍矿等非常规矿石资源,以及冶金固废(如含锌尘泥、氧化铁皮、铜渣、镍渣、炼铝赤泥)等劣质含铁资源的利用越来越得到各国的重视。用煤取代焦炭的转底炉直接还原炼铁工艺是目前世界上最主要的非高炉炼铁工艺炼铁方法,被称为第三代炼铁法,对钢铁和冶金固废利用行业的发展至关重要。

在转底炉生产过程中,炉底物料的实时温度及其变化曲线是重要工艺过程控制参数,直接关系到矿石的还原质量和能耗水平。

目前,直接测量炉内物料温度的装置主要有红外测温仪和高温热电偶。红外测温仪主要是利用物料向外发射的红外辐射波原理来实现温度测量的,是非接触式测量;高温热电偶是接触式测量,需要与被测物料进行接触,利用热电偶回路由于两端存在温度梯度而产生热电势的原理来实现温度测量的。但红外测温仪对被测物料与仪表之间的空间介质气氛有要求,一般要求空间介质为空气、N2等其它透明介质。本专利所应用领域的转底炉炉膛内充满成分不稳定的火焰、燃气、烟气等具有吸收-投过性介质时,测量数据需要修正,测量精度不稳。并且仪表安装后,只能测量固定位置的物料温度,不能测量物料在炉内运行过程的温度变化曲线。

红外测温仪是目前工业上常用的温度测量仪表,由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。被测物体发射出的红外能量,通过红外测温仪转换为相应的电信号,再经转换,变为被测目标的温度值。影响精确测温的主要因素有发射率、测量距离和物料位置。

拖曳式热电偶是工业上最常用的一种测温仪表,成本较低,为了测量运动物料的表面温度,常用拖曳式热电偶。其基本原理是将热电偶一端固定在炉顶,另一端为自由端,搭在被测物料表面,随着被测物料在炉内的前进而自由滑动。但这种热电偶要求有韧性,耐摩擦,一般常用耐热不锈钢作为铠装保护材料,使用温度一般<1000度,不适用与转底炉1300~1400 度的高温炉膛。若用刚玉、陶瓷等作为热电偶铠装保护材料,其韧性差,容易折断。

温度数据记录仪是一个动态测量数据的记录系统,随被测物体一起运动,可测量物体在运动过程中的温度变化情况。它由记录仪和隔热箱组成,记录仪承担测量数据的检测、信号处理及数据储存。隔热箱是承载记录仪和对记录仪起隔热保护作用的箱子,由耐热不锈钢外壳和耐热隔热内衬制成。测试时将记录仪放入隔热箱,隔热箱与被测物体一起运行,通过热电偶等传感器检测并记录数据。但是这种设备较大,需要较大的装入和取出空间,不适应螺旋装出料的转底炉。

为了解决上述技术中存在的诸多不足,设计一种安装在转底炉炉底的、耐用的、可实时连续测量转底炉温度的测量装置,成为人们亟待解决的问题。



技术实现要素:

为了解决背景技术的不足,需要解决转底炉炉底的可实时连续测量转底炉温度的测量装置易被碰撞损坏的问题。本实用新型意在提出一种转底炉料温测量装置能够实时连续测量和记录转底炉物料在随炉底前进过程中的温度,实现对物料从入炉到出炉的全过程温度变化曲线的实时记录。

本实用新型提出一种转底炉料温测量装置,包括测温元件、滑动导轨、触点;

所述触点包括第一触点、第二触点;

所述转底炉炉底开孔,所述测温元件安装在所述孔内,所述测温元件顶部凸出所述转底炉炉底上平面,所述测温元件底部固定在所述转底炉炉底下平面上;

所述测温元件与所述第一触点、第二触点电性连接;

所述滑动导轨为圆环状或圆弧状,安装在所述转底炉炉底下方,所述滑动导轨分为内、外导轨,所述内与所述第一触点,所述外导轨与第二触点相接触。

进一步地,还包括第一补偿导线、第二补偿导线;

所述第一补偿导线与第二补偿导线固定在所述转底炉炉底下平面;

所述第一补偿导线一端与所述测温元件正极相连,另一端连接到所述第一触点上;

所述第二补偿导线一端与所述测温元件负极相连,另一端连接到所述第二触点上。

进一步地,所述测温元件顶部凸出所述转底炉炉底上平面的高度为5~ 20mm。

进一步地,所述测温元件是热电偶或热电阻。

进一步地,所述测温元件外部具有保护套管;

当所述转底炉炉温低于500℃,所述测温元件选择所述热电阻;

当所述转底炉炉温处于500~1000℃,所述测温元件选择K型热电偶;

当所述转底炉炉温低于1000~1250℃,所述测温元件选择K型热电偶;

当所述转底炉炉温低于1250~1400℃,所述测温元件选择S型热电偶;

当所述转底炉炉温低于1400~1600℃,所述测温元件选择B型热电偶。

进一步地,所述滑动导轨为薄片型圆环状或圆弧状,圆环或圆弧上平面与所述转底炉炉底平面平行,所述滑动导轨内外导轨接触部位由绝缘材料连接。

进一步地,所述触点为具有弹性的弹性触点;所述弹性触点压缩时,与滑动导轨紧密滑动接触。

进一步地,还包括第三补偿导线、第四补偿导线;

所述第三补偿导线与所述滑动导轨内导轨相连,所述第四补偿导线与所述滑动导轨外导轨相连;

所述第三补偿导线与所述第四补偿导线连接到温数据采集模块上。

应用本实用新型,可实现如下有益效果:

(1)转底炉炉底物料的温度能够连续测量,包括从装炉到出炉全过程;

(2)避免高温炉膛和火焰对热电偶的破坏,降低热电偶保护等级要求;

(3)热电偶与物料相对静止并充分接触,避免转底前进运行的物料刮折热电偶;

(4)当炉底障碍物影响滑动导轨布置安装时,可通过截断该位置的部分滑动导轨来避开;

(5)装置结构相对简单,成本低廉,精度可靠,维护方便,使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种转底炉料温测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型的实施方式。

如图1所示,是本实用新型实施例的一种转底炉料温测量装置的结构示意图。在图1所示的转底炉料温测量装置中,包括热电偶2、补偿导线 51、补偿导线52、滑动导轨4、弹性触点3。

参见图1,在转底炉炉底1开孔,热电偶2安装在孔内。热电偶2顶部略凸出炉底1上平面5~20mm,这样的长度以能够接触炉底物料又不影响装出料为准,热电偶2底部固定在炉底1下平面上。热电偶固定安装在转底炉炉底,随炉底一起转底,连续测量炉底物料生产全过程的温度曲线。同时热电偶与物料相对静止并充分接触,避免转底前进运行的物料刮折热电偶。如图1,若转底炉炉温低于500℃,测温元件选择热电阻,套管保护材料选择不锈钢;当炉温处于500~1000℃,测温元件选择K型热电偶,套管保护材料选择不锈钢;当炉温低于1000~1250℃,测温元件选择K型热电偶,套管保护材料选择高温合金钢;当炉温低于1250~1400℃,测温元件选择S型热电偶,套管保护材料选择刚玉;当炉温低于1400~1600℃,测温元件选择B型热电偶,套管保护材料选择刚玉。热电偶1保护套管长度要求能够穿透炉底厚度。

如图1所示,补偿导线分两部分,一部分为热电偶与弹性触点连接的补偿导线51;另一部分为滑动导轨与热电偶采集模块的补偿导线52。补偿导线51固定在炉底1下平面,其一端在炉底下平面与热电偶2相连,另一端连接到弹性触点4上。

如图1,弹性触点3为一对两个,分别是正极触点和负极触点。弹性触点3固定安装在炉底下表面,具有一定的压力和弹性,拥有伸缩性。当弹性触点3压缩时,可与滑动导轨4紧密滑动接触。

从图1可见,滑动导轨4采用铜质,也可为导电性能良好的导体材料,如钢、铝、石墨等导体。滑动导轨4为薄片型圆环状,也可以为圆弧状。圆环平面与转底炉炉底1平面平行,安装在转底炉炉底1下方。滑动导轨4 分为内、外导轨两部分,分别与弹性触点3正、负极触点相接触。滑动导轨4分为内外导轨两部分之间接触部位由绝缘材料连接。内、外滑动导轨4 还分别通过补偿导线52连接到转底炉基础自动化系统的热电偶数据采集模块上。

参见图1,对于无法绕开的障碍物,可通过截断该位置的部分滑动导轨 4来避开障碍物,绕开后继续测量和记录温度数据,从而不影响其它位置测温。

采用如图1所示的转底炉料温测量装置安装在炉底,可以避免高温炉膛和火焰对热电偶的破坏,降低热电偶保护等级要求;采用弹性触点和滑动导轨来实现两段补偿导线的连接,避免设备转动对导线缠绕的问题。图1 所示的转底炉料温测量装置结构相对简单,成本低廉,精度可靠,维护方便,使用寿命长。

需要说明的是,以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围,本领域的普通技术人员应当理解,在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换,均应涵盖在本实用新型的范围之内。

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