CN104109540A - 干熄焦炉微波料位检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及干熄焦炉料位检测领域，尤其涉及一种干熄焦炉微波料位检测装置。一种干熄焦炉微波料位检测装置，包括微波检测部分和温度隔离部分，所述微波检测部分的底部密封装有锥形密封罩；所述温度隔离部分的顶部密封安装有耐高温透波石英玻璃，所述耐高温透波石英玻璃的上表面为密闭气室的下密封面，温度隔离部分下部设置有环绕耐高温透波石英玻璃的吹扫气道，所述吹扫气道的吹扫方向面向耐高温透波石英玻璃的下表面；温度隔离部分与密闭气室之间设置有隔热密封垫片。本发明在不需要冷却气体情况下就能满足正常工作的温度要求，发生氮气冷却系统供气故障或耐高温透波石英玻璃碎裂也不会损坏微波检测器件，保证了生产的正常进行，降低了经济损失。

Description

干熄焦炉微波料位检测装置

技术领域

本发明涉及干熄焦炉料位检测领域，尤其涉及一种干熄焦炉微波料位检测装置。

背景技术

在冶金干熄法炼焦中，需要将经焦炉干馏后1000℃的高温红焦装入干熄炉中熄灭，高温红焦装入密闭的干熄炉中与空气隔绝，并通循环氮气对高温红焦进行冷却。焦罐将焦炉运送来高温红焦从干熄炉的上部装入炉内，经氮气冷却后的焦碳从干熄炉下部连续排出到炉外。在干熄炉上部装入高温红焦时，干熄炉炉内的红焦料位就会快速上升，冷却后的焦碳从干熄炉下部连续排出时，干熄炉炉内的红焦料位就会逐渐下降。干熄炉炉内红焦料位关系到干熄炉生产控制及安全运行，准确掌握干熄炉炉内红焦料位至关重要。由于运行中的干熄炉呈密闭高温状态，无法观察到炉内红焦料位的升降情况，所以必须采用特殊手段和装置检测干熄炉炉内的红焦料位。

目前干熄焦炉的炉内料位检测技术，大量采用同位素料位计对干熄炉炉内焦碳进行高、低两点料位的检测，同位素料位计容易对人员造成电离辐射，对环境造成污染。

随着测量技术的进步，利用微波测量干熄焦炉内红焦实时料位，是一种新发展起来的技术。这种采用实测数据进行干熄焦炉内红焦料位的计算技术，不会产生累积误差，同时避免了因为焦碳重量和体积换算所造成的种种误差，炉内存焦料位数据实时、准确。由于干熄焦炉内红焦所产生的高温，极容易造成微波检测器件的损坏。现有技术的干熄焦炉微波料位检测装置，如图1、2所示，微波料位检测装置1通过基础支架2安装在干熄焦炉3侧壁的检测口上，微波料位检测装置1内部通氮气对微波检测器件进行冷却，用以防止干熄焦炉3内高温红焦4损坏微波检测器件。这种冷却方式是将冷却氮气从微波料位检测装置后部用管道接入，冷却氮气从管道中流入微波料位检测装置，流经安装在微波料位检测装置后部的微波检测器件，对微波检测器件进行冷却，然后氮气再从微波料位检测装置前部与干熄炉的连接口流入干熄炉内。

采用这种冷却方法的干熄焦炉微波料位检测装置，必须始终保持冷却氮气的压力，一旦发生氮气冷却系统供气故障，很快就会使微波检测器件损坏，造成很大的经济损失。因此有些微波料位检测装置中安装了温度检测报警装置，一旦发现微波料位检测装置的温度异常立即报警。即使如此，一旦发生氮气冷却系统供气故障，在炉内1000℃的高温冲击下，微波料位检测装置中的微波检测器件还是难以避免损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种干熄焦炉微波料位检测装置，本装置利用隔热密封垫片进行了层层隔离并通过耐高温透波石英玻璃和密闭气室双重隔绝下方的热气流，避免了一旦发生氮气冷却系统供气故障，微波料位检测装置中的微波检测器件立即会造成损坏的缺陷，降低了经济损失。

本发明是这样实现的：一种干熄焦炉微波料位检测装置，包括微波检测部分和温度隔离部分，所述微波检测部分和温度隔离部分之间通过密闭气室隔绝，所述密闭气室内装有温度监测装置；所述微波检测部分的底部密封装有锥形密封罩，所述锥形密封罩的锥尖向下，锥形密封罩为密闭气室的上密封面；所述温度隔离部分的顶部密封安装有耐高温透波石英玻璃，所述耐高温透波石英玻璃的上表面为密闭气室的下密封面，温度隔离部分下部设置有环绕耐高温透波石英玻璃的吹扫气道，所述吹扫气道的吹扫方向面向耐高温透波石英玻璃的下表面；所述温度隔离部分与基础支架之间设置有隔热密封垫片，所述温度隔离部分与密闭气室之间设置有隔热密封垫片。

所述的微波检测部分包括上壳体、下壳体、内壳体和筒状微波天线，所述上壳体与下壳体之间密封相连，所述内壳体套装在下壳体内，下壳体与内壳体之间设置有隔热材料，所述上壳体内装有微波检测电子部件，所述筒状微波天线设置在内壳体内，筒状微波天线的顶部与微波检测电子部件相连，所述锥形密封罩安装在筒状微波天线的底部。

所述的锥形密封罩由防热辐射不透明透波材料制成。

所述的防热辐射不透明透波材料选自四氟乙烯或陶瓷。

所述的密闭气室的外壳由导热材料制成，密闭气室的外壳外装有散热片。

所述的密闭气室由上部气室和下部气室两部分密闭构成，所述上部气室与下部气室之间设置有隔热密封垫片。

所述的温度监测装置安装在密闭气室内。

所述的隔热密封垫片的材料选自石棉或聚四氟乙烯。

本发明干熄焦炉微波料位检测装置各部分的相连接处都装有隔热密封垫片，进行了层层隔离，有效的隔离了干熄炉炉内和炉壳的高温向微波料位检测装置传导；通过耐高温透波石英玻璃对干熄炉炉内与微波料位检测装置空间进行了隔离，有效的隔绝了干熄炉炉内高温气体与微波料位检测装置产生对流；在微波天线下部装有不透明透波材料制作的锥形密封罩，消除了干熄炉炉内热辐射对微波料位检测装置的影响；通过设置在干熄炉炉内与微波料位检测部分之间的密闭气室，延长了干熄炉对微波料位检测装置间的热量传递路径，使干熄炉炉内高温对微波料位检测装置的影响进一步得到减少，最终可以使微波检测器件工作在正常的环境温度下，使其在不需要冷却气体情况下就能满足正常工作的温度要求，即使发生氮气冷却系统供气故障或耐高温透波石英玻璃碎裂也不会损坏微波检测器件，保证了生产的正常进行，降低了经济损失。

附图说明

图1为现有的料位检测装置安装位置示意图；

图2为现有的料位检测装置的结构示意图；

图3为本发明干熄焦炉微波料位检测装置的整体结构示意图；

图4为本发明中温度隔离部分和密闭下气室结构示意图；

图5为本发明中微波检测部分和密闭上气室结构示意图。

图中：1微波料位检测装置、2基础支架、3干熄焦炉、4高温红焦、5微波检测部分、6温度隔离部分、7密闭气室、8温度监测装置、9隔热密封垫片、51上壳体、52下壳体、53内壳体、54筒状微波天线、55隔热材料、56微波检测电子部件、57锥形密封罩、61耐高温透波石英玻璃、62吹扫气道；箭头为气流流向。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图3、4所示，一种干熄焦炉微波料位检测装置，包括微波检测部分5和温度隔离部分6，所述微波检测部分5和温度隔离部分6之间通过密闭气室7隔绝，所述密闭气室7内装有温度监测装置8；所述微波检测部分5的底部密封装有锥形密封罩57，所述锥形密封罩57的锥尖向下，锥形密封罩57为密闭气室7的上密封面；所述温度隔离部分6的顶部密封安装有耐高温透波石英玻璃61，所述耐高温透波石英玻璃61的上表面为密闭气室7的下密封面，温度隔离部分6下部设置有环绕耐高温透波石英玻璃的吹扫气道62，所述吹扫气道62的吹扫方向面向耐高温透波石英玻璃61的下表面；所述温度隔离部分6与基础支架2之间设置有隔热密封垫片9，所述温度隔离部分6与密闭气室7之间设置有隔热密封垫片9，在本实施例中隔热密封垫片9的材料选自石棉或聚四氟乙烯。

本发明可以进一步描述为，如图5所示，微波检测部分5内部装有微波检测装置，微波检测装置主要由筒状微波天线54和装设在筒状微波天线54上部的微波检测电子部件56两部分组成，其中微波检测电子部件56对工作温度的要求较高，如果工作环境超过规定的要求就很容易损坏。微波检测部分5分为上下两个部分，微波检测部分的上部离高温区域较远，内部安装对温度要求较高的微波检测电子部件56。微波检测部分5的下部离高温区域较近，内部安装筒状微波天线54；的微波检测部分5包括上壳体51、下壳体52、内壳体53和筒状微波天线54，所述上壳体51与下壳体52之间密封相连，所述内壳体53套装在下壳体52内，下壳体52与内壳体53之间设置有隔热材料55，所述上壳体51内装有微波检测电子部件56，所述筒状微波天线54设置在内壳体53内，筒状微波天线54的顶部与微波检测电子部件56相连，所述锥形密封罩57安装在筒状微波天线54的底部，其中上壳体51采用导热性能较好的金属制作，有利于微波检测电子部件56的散热，隔热材料55可以防止下部温度上传和外部温度内传。在本实施例中，所述的锥形密封罩57由防热辐射不透明透波材料制成，通常选用四氟乙烯或陶瓷，锥形密封罩57四周与内壳体53密封相连，微波检测部分5的腔体部分与密闭气室7完全隔绝。

需要特别说明的是，在本发明中，所述的密闭气室7的外壳由导热材料制成，该材料选自钢铁、铜等金属材料，为了提高密闭气室7的散热效果，密闭气室7的外壳外还装有散热片；在本实施例中，所述的密闭气室7由上部气室和下部气室两部分密闭构成，所述密闭上部气室与密闭下部气室之间设置有隔热密封垫片9，隔热密封垫片9能防止密闭下气室金属外壳的热量传导到密闭上气室的金属外壳，同时也能更好的密封密闭气室7，防止粉尘进入密闭气室7；所述的温度监测装置8安装在密闭气室内。密闭气室7中的空气可以有效的隔离从下部上传的高温。在密闭气室7中安装的温度监测装置8可以使温度检测信号通过模拟电量的形式外传，用于监测密闭气室7中的温度变化，温度监测装置8可以采用热电阻或热电偶等带有检测温度信号外传的温度检测器件。

本装置安装到位进行工作时，耐高温透波石英玻璃61上表面是密闭气室7的底部，下表面直接接触干熄焦炉炉内的高温空间，以隔绝高温上传到微波检测部分5。为了防止干熄焦炉炉内焦碳粉尘黏附在耐高温透波石英玻璃61的下表面上，吹扫气道62与外部的进气接口相通，通过外部管道引入高压氮气，对耐高温透波石英玻璃61的下表面进行防尘吹扫和适当的冷却。通过外部管道引入的吹扫高压氮气，只是为了防止干熄焦炉炉内焦碳粉尘黏附在耐高温透波石英玻璃61的下表面上，影响耐高温透波石英玻璃61的微波穿透性能，如果发生吹扫高压氮气故障，没有高压氮气吹扫也完全可以保证使微波检测器件工作在额定容许的温度以下，不会因为吹扫氮气故障而使微波检测器件造成损坏。吹扫氮气短时间故障也不会造成很多焦碳粉尘黏附影响装置的正常工作，只要不是长期的停止吹扫，待氮气故障修复即可将黏附的焦碳粉尘吹去。如果耐高温透波石英玻璃61发生碎裂，将会使密闭气室7中的温度升高，此时安装在密闭气室7中的温度监测装置8就会检测到异常温度，通过温度检测装置8发出的温度异常电信号，即可关闭检修阀门对耐高温透波石英玻璃61进行修复，保证了微波检测部分5内部元件的安全。

Claims (8)

1.一种干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：包括微波检测部分(5)和温度隔离部分(6)，所述微波检测部分(5)和温度隔离部分(6)之间通过密闭气室(7)隔绝，所述密闭气室(7)内装有温度监测装置(8)；所述微波检测部分(5)的底部密封装有锥形密封罩(57)，所述锥形密封罩(57)的锥尖向下，锥形密封罩(57)为密闭气室(7)的上密封面；所述温度隔离部分(6)的顶部密封安装有耐高温透波石英玻璃(61)，所述耐高温透波石英玻璃(61)的上表面为密闭气室(7)的下密封面，温度隔离部分(6)下部设置有环绕耐高温透波石英玻璃的吹扫气道(62)，所述吹扫气道(62)的吹扫方向面向耐高温透波石英玻璃(61)的下表面；所述温度隔离部分(6)与基础支架(2)之间设置有隔热密封垫片(9)，所述温度隔离部分(6)与密闭气室(7)之间设置有隔热密封垫片(9)。

2.如权利要求1所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的微波检测部分(5)包括上壳体(51)、下壳体(52)、内壳体(53)和筒状微波天线(54)，所述上壳体(51)与下壳体(52)之间密封相连，所述内壳体(53)套装在下壳体(52)内，下壳体(52)与内壳体(53)之间设置有隔热材料(55)，所述上壳体(51)内装有微波检测电子部件(56)，所述筒状微波天线(54)设置在内壳体(53)内，筒状微波天线(54)的顶部与微波检测电子部件(56)相连，所述锥形密封罩(57)安装在筒状微波天线(54)的底部。

3.如权利要求2所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的锥形密封罩(57)由防热辐射不透明透波材料制成。

4.如权利要求3所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的防热辐射不透明透波材料选自四氟乙烯或陶瓷。

5.如权利要求1~3中任意一权利要求所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的密闭气室(7)的外壳由导热材料制成，密闭气室(7)的外壳外装有散热片。

6.如权利要求5所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的密闭气室(7)由上部气室和下部气室两部分密闭构成，所述上部气室与下部气室之间设置有隔热密封垫片(9)。

7.如权利要求6所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的温度监测装置(8)安装在密闭气室内。

8.如权利要求6所述的干熄焦炉微波料位检测装置，其特征是：所述的隔热密封垫片(9)的材料选自石棉或聚四氟乙烯。