CN103397125B - 一种检测高炉炉皮开裂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测高炉炉皮开裂的方法，它包括下述依次的步骤； Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧焊接第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器； Ⅱ 位移传感器的输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到可编程控制器的输入端，可编程控制器的输出端连接着显示器，显示器的输出端连接着报警器；设定初始位置的位移为0，在位移控制仪表设定超过0.6mm时，报警器进行第一预警； Ⅲ 当移传感器的位移改变超过1mm时，显示器连接的报警器进行紧急报警，认定炉壳已开裂。本检测高炉炉皮开裂的方法能及时输出炉皮发生开裂的报警信号，避免高炉发生重大生产安全事故。

Description

一种检测高炉炉皮开裂的方法

技术领域

本发明涉及一种检测高炉炉皮开裂的方法。 

背景技术

现有的检测高炉炉皮开裂的方法是人工巡检经验法,即工作人员配带煤气报警仪,在煤气浓度允许的范围内通过目测进行巡检;但如遇高炉炉皮开裂泄漏煤气时,该区域煤气浓度超标,工作人员无法工作,以致无法发现问题和处理故障。 

发明内容

为了克服现有检测高炉炉皮开裂的方法的上述不足，本发明提供一种检测高炉炉皮开裂的方法，本检测高炉炉皮开裂的方法能及时输出炉皮发生开裂的报警信号，高炉生产操控人员能够及时采取有效措施，避免高炉发生重大生产安全事故。 

本发明的构思是：通过高精度位移传感器实现对高炉炉壳的实时检测，本套装置有预报警和二级报警功能. 当炉壳发生开裂时，该装置能够及时检测到炉壳情况并输出报警信号, 以此高炉生产操控人员能够及时采取应急措施，避免高炉发生重大生产安全及人员伤亡事故。用两根10cm长30×30角钢（其中一个按照探头尺寸开孔固定探头），分别对称固定焊接安装在裂缝两边，移传感器对准对称角钢面并安装在有孔的角钢上，调整移传感器与角钢的间隙，紧固好移传感器，以此为基点（设为零点），然后敷设线管，穿线并固定好接线，把信号线引至显示仪表上显示。 

设计要求炉壳温度达到50℃报警，因此，仪表设置两级报警：第一级当炉壳温度50℃，位移量为50×12×10^-6m/℃=0.6mm进行预警；二级报警限设为位移量达到1mm后，认为炉壳已开裂，进行紧急报警，高炉生产操控人员必须启动相应应急救援预案进行操作，同时派人进行确认和处理。 

本发明的检测高炉炉皮开裂的方法，根据电信号输出方式不同，分为三种具有共同特征的方案。 

方法一包括下述依次的步骤：   

Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧，对称焊接两根竖直方向的第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器；

Ⅱ 位移传感器的电信号输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到可编程控制器的信号输入端，可编程控制器的信号输出端连接着显示器，显示器的输出端连接着报警器；显示器显示第一角钢与第二角钢之间距离的变化，设定初始位置的位移为0，位移传感器的位移改变直接反映高炉炉皮的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表设定超过0.6mm时，报警器进行第一预警；

Ⅲ  当移传感器的位移改变超过1mm时，显示器连接的报警器进行紧急报警，认定炉壳已开裂。

方法二包括下述依次的步骤：   

Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧，对称焊接两根竖直方向的第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器； 

Ⅱ  位移传感器的电信号输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到计算机的输入端，并且输出端还连接着报警器；计算机显示第一角钢与第二角钢之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器的位移改变直接反映高炉炉皮的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表设定超过0.6mm时报警器进行第一预警，并且在计算机显示；

Ⅲ  当移传感器的位移改变超过1mm时，计算机显示器，报警器进行紧急报警；认为高炉炉壳已开裂。

方法三包括下述依次的步骤： 

Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧，对称焊接两根竖直方向的第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器； 

Ⅱ  位移传感器的电信号输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到计算机的输入端，计算机连接着警铃；计算机显示第一角钢与第二角钢之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器的位移改变直接反映高炉炉皮的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表设定超过0.6mm时在计算机显示；警铃发声；

Ⅲ当移传感器的位移改变超过1mm时，计算机显示器，警铃发声进行紧急报警；认为高炉炉壳已开裂。

上述三种检测高炉炉皮开裂的方法，在步骤Ⅰ中，位移传感器的端头与第二角钢的竖直面之间的距离小于1.5 mm 。 

本发明的有益效果 

检测炉壳开裂更快捷，更准确，降低了点检、操作人员的劳动强度；可实现全时段、全范围在线远程测控及报警；在可疑部位、重点监控部位安装布置本检测方法的装置，一旦炉壳发生开裂事故，作人员可以及时采取减、休风措施，避免炉缸烧穿、烧出等恶性事故的发生。

附图说明

图1是本检测高炉炉皮开裂的方法实施例一的位移传感器的安装示意图。 

图2是本检测高炉炉皮开裂的方法实施例一的检测信号的处理示意图。 

图3是本检测高炉炉皮开裂的方法实施例二的检测信号的处理示意图。 

图4是本检测高炉炉皮开裂的方法实施例三的检测信号的处理示意图。 

上述图中： 

1—高炉炉皮     2—炉皮焊接缝     3—信号输出线      4—位移传感器

5—第一角钢      6—裂痕迹象      7—第二角钢       8—端头     

9—位移控制仪表     10—可编程控制器     11—显示器     12—报警器     13—位移传感器     14—计算机      15—警铃。

具体实施方式

下在结合实例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。 

     实施例一     

本实施例如在1650立方米的炼铁炉上实施例，该炉的圆周长为42m。缸炉壳的材质为Q235B，其膨胀系数为10~13×10^-6m/℃。

    本实施例包括下述依次的步骤： 

1  在判断嫌疑高炉炉皮1有一裂痕迹象6，在嫌疑的裂痕迹象6处的两侧，对称焊接两根∠30×30×4的竖直方向的第一角钢5与第二角钢7，见图1，其中一角钢第二角钢7为靶子，另一个角钢即第一角钢5上开孔安装着位移传感器4，位移传感器4的端头8（即信号输入端）与对称角钢即第二角钢7的竖直面接触，此时状态设置为0。第一角钢5与第二角钢7的两个竖直面之间的距离为10 mm。

2  位移传感器4的电信号输出线3连接到位移控制仪表9的输入端，位移控制仪表9的输出端连接到可编程控制器10的信号输入端，可编程控制器10的信号输出端连接着显示器11，显示器11的输出端连接着报警器12，见图2。显示器11显示第一角钢5与第二角钢7之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器4的位移改变直接反映高炉炉皮1的裂开距离并与裂开距离相等，在是位移控制仪表9设定超过0.6mm时报警器12进行第一预警。 

3当移传感器4的位移改变超过1mm时，显示器11连接的报警器12进行紧急报警即第二预警；认为炉壳已开裂。 

本实施例用的位移传感器4的型号是1N-08X型，测量范围0-1.5 mm； 

位移控制仪表9的型号是ZD200A400；它的1#为信号输入，2#为公共线，4#为电源，13#与14#为预警，15#与16#为报警；

实施例二

     本实施例在1650立方米的炼铁炉上实施例，该炉的圆周长为42m。缸炉壳的材质为Q235B，其膨胀系数为10~13×10^-6m/℃。

    本实施例包括下述依次的步骤： 

1  在判断嫌疑高炉炉皮1有一裂痕迹象6，在嫌疑的裂痕迹象6处的两侧，对称焊接两根∠30×30×4的竖直方向的第一角钢5与第二角钢7，参见描述位移传感器的安装图，即图1，其中一角钢第二角钢7为靶子，另一个角钢即第一角钢5上开孔安装着位移传感器，位移传感器的端头8与对称角钢即第二角钢7的竖直面接触，此时状态设置为0。第一角钢5与第二角钢7的两个竖直页之间的距离为20 mm。

2  位移传感器13的电信号输出线3连接到位移控制仪表9的输入端，位移控制仪表9的输出端连接到计算机14的输入端，并且输出端还连接着报警器12，见图3。计算机14显示第一角钢5与第二角钢7之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器13的位移改变直接反映高炉炉皮1的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表9设定超过0.6mm时报警器12进行第一预警，并且在计算机14显示。 

3当移传感器13的位移改变超过1mm时，计算机14显示器，报警器12进行紧急报警即第二预警；认为高炉炉壳1已开裂。 

本实施例用的位移传感器13的型号是ZD010传感器，测量范围0-1.5 mm；白线为公共线，红线-24VDC，绿线：输出，负电压值（非标准信号） 

位移控制仪表9的型号是ZD200A400；它的1#为信号输入，2#为公共线，4#为电源，13#与14#为预警，15#与16#为报警。

实施例三

     本实施例在1650立方米的炼铁炉上实施例，该炉的圆周长为42m。缸炉壳的材质为Q235B，其膨胀系数为10~13×10^-6m/℃。

    本实施例包括下述依次的步骤： 

1  在判断嫌疑高炉炉皮1有一裂痕迹象6，在嫌疑的裂痕迹象6处的两侧，对称焊接两根∠30×30×4的竖直方向的第一角钢5与第二角钢7，参见描述位移传感器的安装图，即图1其中一角钢第二角钢7为靶子，另一个角钢即第一角钢5上开孔安装着位移传感器，位移传感器的端头8与对称角钢即第二角钢7的竖直面接触，此时状态设置为0。第一角钢5与第二角钢7的两个竖直页之间的距离为20 mm。

2  位移传感器13的电信号输出线3连接到位移控制仪表9的输入端，位移控制仪表9的输出端连接到计算机14的输入端，计算机14连接着警铃15，见图4。计算机14显示第一角钢5与第二角钢7之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器13的位移改变直接反映高炉炉皮1的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表9设定超过0.6mm时在计算机14显示；警铃15发声。 

3当移传感器13的位移改变超过1mm时，计算机14显示器，警铃15发声进行紧急报警即第二预警；认为高炉炉壳1已开裂。 

本实施例用的位移传感器13的型号是ZD010传感器，测量范围0-1.5 mm；白线为公共线，红线-24VDC，绿线：输出，负电压值（非标准信号） 

位移控制仪表9的型号是ZD200A400。

上述三个实施例中位移传感器的端头8与对称角钢即第二角钢7的竖直面可有间隔，间隔的距离小于0-1.5 mm。 

说明： 

第一预警为警示信号，需工作人员查看现场，加强关注；报警即现场已发生事故，需采取应急预案，立即处理。

报警的具体实现方法分为两中： 

在位移控制仪表9设定报警的位移范围，实现一、二级报警，以此警示现场工作人员。

也可在可编程控制器10程序中设定报警的位移范围，实现一、二级报警，以此警示中控室的工作人员。 

Claims (6)

1.一种检测高炉炉皮开裂的方法，它包括下述依次的步骤：   

Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧，对称焊接两根竖直方向的第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器；

Ⅱ 位移传感器的电信号输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到可编程控制器的信号输入端，可编程控制器的信号输出端连接着显示器，显示器的输出端连接着报警器；显示器显示第一角钢与第二角钢之间距离的变化，设定初始位置的位移为0，位移传感器的位移改变直接反映高炉炉皮的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表设定超过0.6mm时，报警器进行第一预警；

Ⅲ  当移传感器的位移改变超过1mm时，显示器连接的报警器进行紧急报警，认定炉壳已开裂。

2.根据权利要求1所述的检测高炉炉皮开裂的方法，其特征是：在步骤Ⅰ中，位移传感器的端头与第二角钢的竖直面之间的距离小于1.5 mm 。

3.一种检测高炉炉皮开裂的方法，它包括下述依次的步骤：   

Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧，对称焊接两根竖直方向的第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器； 

Ⅱ  位移传感器的电信号输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到计算机的输入端，并且输出端还连接着报警器；计算机显示第一角钢与第二角钢之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器的位移改变直接反映高炉炉皮的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表设定超过0.6mm时报警器进行第一预警，并且在计算机显示；

Ⅲ  当移传感器的位移改变超过1mm时，计算机显示器，报警器进行紧急报警；认为高炉炉壳已开裂。

4.根据权利要求3所述的检测高炉炉皮开裂的方法，其特征是：在步骤Ⅰ中，位移传感器的端头与第二角钢的竖直面之间的距离小于1.5 mm 。

5.一种检测高炉炉皮开裂的方法，它包括下述依次的步骤：

Ⅰ 判断嫌疑高炉炉皮裂痕迹象，在嫌疑的裂痕迹象处的两侧，对称焊接两根竖直方向的第一角钢与第二角钢，第二角钢为靶子，第一角钢上开孔安装着位移传感器； 

Ⅱ  位移传感器的电信号输出线连接到位移控制仪表的输入端，位移控制仪表的输出端连接到计算机的输入端，计算机连接着警铃；计算机显示第一角钢与第二角钢之间距离的变化，设定初始位置即基点的位移为0，位移传感器的位移改变直接反映高炉炉皮的裂开距离并与裂开距离相等，在位移控制仪表设定超过0.6mm时在计算机显示；警铃发声；

Ⅲ 当移传感器的位移改变超过1mm时，计算机显示器，警铃发声进行紧急报警；认为高炉炉壳已开裂。

6.根据权利要求5所述的检测高炉炉皮开裂的方法，其特征是：在步骤Ⅰ中，位移传感器的端头与第二角钢的竖直面之间的距离小于1.5 mm。