CN104596660B - 一种回转窑温度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种回转窑温度检测装置及方法，所述装置包括多个顶部封闭的套管，每个所述套管内均插有测温元件，所述测温元件用于测量所在套管顶部的温度；所述多个套管相互平行地插入到窑壁内，且各套管插入窑壁内的深度各不相同。在本发明实施例中，使用多个测温元件对回转窑进行测温，每个测温元件装在各自的套管中，并深入到窑壁的不同深处，形成一个测温梯度群。这样，当最长(也即最深)的套管因耐火炉衬磨损等原因而损坏时，可启用次长的套管内的测温元件进行测温，以此类推。通过这种全新的设计，保证了测温的持续性，即使某个测温元件损坏也不会影响到测温的进程，有力地支持了回转窑的正常生产。

Description

一种回转窑温度检测装置及方法

技术领域

本发明涉及回转窑温度检测技术领域，尤其涉及一种回转窑温度检测装置及方法。

背景技术

回转窑是一种可以连续转动的高温窑炉，是对物料进行干燥和焙烧的热工设备，广泛应用于有色冶炼、钢铁冶金、化工、水泥、氧化铝、建材、耐火材料等行业的工艺流程中。回转窑内温度的高低将直接影响焙烧的质量，不过窑内温度不便于直接测量，所以在现有技术中，可以在窑壁上从外向内开设一个有一定深度的盲孔(以下称为测温孔)，然后将一支热电偶插入到测温孔内，测得窑壁深处的温度，再通过相关热工模型的计算间接获得窑内的温度。

然而，发明人在实现本发明的过程中发现，回转窑的内壁为耐火炉衬，在长期运转工作中炉衬会因为磨损而逐渐变薄甚至脱落，而当这种磨损或脱落侵蚀到测温孔后，测温孔的底部被穿透，破坏了先前的测温环境，例如原来测温孔内的温度为700℃，一般在1000℃以下，而磨损后测温孔直接与窑内部相通，温度达到1100℃，而且测温孔将直接面对窑内物料及高温气体等介质的冲击。这就会导致测温孔内的热电偶失效甚至损坏，影响了温度采集工作，进而影响到回转窑的正常生产。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种回转窑温度检测装置及方法，以解决因测温装置损坏而影响到正常生产的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种回转窑温度检测装置，所述装置包括多个顶部封闭的套管，每个所述套管内均插有测温元件，所述测温元件用于测量所在套管顶部的温度；所述多个套管相互平行地插入到窑壁内，且各套管插入窑壁内的深度各不相同。

可选的，各相邻套管之间插入窑壁内的深度依次变浅。

可选的，每个所述套管中的测温元件为两个，所述两个测温元件并行插入到所在套管内。

可选的，所述测温元件为热电偶。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种回转窑温度检测装置，所述装置包括主套筒，所述主套筒上在不同长度处向外辐射出套管；每个所述套管的顶部封闭，内插有测温元件，所述测温元件用于测量所在套管顶部的温度；所述主套筒插入到窑壁内，以使不同长度处的套管在窑壁内处于不同的深度。

可选的，所述主套筒沿着深入窑壁的方向逐渐变细。

可选的，每个所述套管中的测温元件为两个，所述两个测温元件并行插入到所在套管内。

可选的，所述测温元件为热电偶。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种回转窑温度检测方法，用于权利要求1～8任一项所述的装置，所述方法包括：

判断当前所使用的套管中的测温元件是否可靠；

如果不再可靠，则停用当前所使用的套管中的测温元件，并按照插入窑壁由深到浅的顺序启用下一个套管中的测温元件。

可选的，当所述套管中有两个测温元件时，所述判断当前所使用的套管中的测温元件是否可靠，包括：

根据所述两个测温元件各自检测到的温度值是否相等或差值在允许范围内来判断所述测温元件是否可靠。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本发明实施例中，使用多个测温元件对回转窑进行测温，每个测温元件装在各自的套管中，并深入到窑壁的不同深处，形成一个测温梯度群。这样，当最长(也即最深)的套管因耐火炉衬磨损等原因而损坏时，可启用次长的套管内的测温元件进行测温，以此类推。通过这种全新的设计，保证了测温的持续性，即使某个测温元件损坏也不会影响到测温的进程，有力地支持了回转窑的正常生产。

此外，在本发明实施例中，同一个套管内插入的测温元件可以为两个，这样通过这两个测温元件的相互比较和相互校验，可以判断测温元件是否可靠，进而确保测温的准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测装置的示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测装置的局部放大图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测装置的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测装置的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测方法的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的测温元件启用顺序的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测装置的示意图。所述装置包括多个顶部封闭的套管，每个所述套管内均插有测温元件，所述测温元件用于测量所在套管顶部的温度；所述多个套管相互平行地插入到窑壁内，且各套管插入窑壁内的深度各不相同。

参见图1所示，图1中101为其中一个套管，102为插入到该套管中的测温元件，103为窑壁内的炉衬，104为窑壁外面的窑壳。作为示例，测温元件可以为热电偶。

这样，各个测温用的套管深入到窑壁的不同深处，形成一个测温梯度群。当最长(也即最深)的套管因炉衬磨损等原因而损坏时，可启用次长的套管内的测温元件进行测温，以此类推。通过这种全新的设计，保证了测温的持续性，即使某个测温元件损坏也不会影响到测温的进程，有力的支持了回转窑的正常生产。

而至于在使用套管中的测温元件采集到套管顶部的温度后，又是如何计算得到窑内温度(即内壁温度)的，并不是本发明的关注点，不再展开讨论。

本实施例中对于各套管的排列顺序并不进行限制，只要各套管插入窑壁内的深度各不相同即可。作为示例，可以如图1那样各相邻套管之间插入窑壁内的深度依次变浅，即形成阶梯状。而在其他实施例中，也可以不是这种阶梯状，例如可以是中间的套管长两边的套管短，或者其他参差排列状，等等。

对于套管的数量本实施例也并不进行限制，例如可以为2～10支，每支用于检测一点的温度。同时，对于在套管长度方向上，各套管顶部之间的距离(如图1中的d)本实施例也并不进行限制，各距离可以相等也可以不等，可以根据实际需要进行设置，作为示例各距离的范围均在10～50mm之间。

另外，在本实施例或本发明其他某些实施例中，每个所述套管中的测温元件为两个，所述两个测温元件并行插入到所在套管内。

作为示例可参见图2所示。图2是图1所示装置的局部放大图。在图2中，上图的套管中为1支热电偶，下图的套管中为2支热电偶。这样，通过这两个测温元件的相互比较和相互校验，可以判断测温元件是否可靠，进而确保测温的准确性。

图3是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测装置的示意图。所述装置包括主套筒，所述主套筒上在不同长度处向外辐射出套管；每个所述套管的顶部封闭，内插有测温元件，所述测温元件用于测量所在套管顶部的温度；所述主套筒插入到窑壁内，以使不同长度处的套管在窑壁内处于不同的深度。

可参见图3所示，图3中301为主套筒，302为套管，套管中插有测温元件，303为炉衬，304为窑壳。作为示例，测温元件可以为热电偶。

本实施例与上一实施例构思相同，也是使各个测温用的套管深入到窑壁的不同深处，形成一个测温梯度群。当最长(也即最深)的套管因炉衬磨损等原因而损坏时，可启用次长的套管内的测温元件进行测温，以此类推。通过这种全新的设计，保证了测温的持续性，即使某个测温元件损坏也不会影响到测温的进程，有力的支持了回转窑的正常生产。

与上一实施例类似，每个所述套管中的测温元件可以为两个，所述两个测温元件并行插入到所在套管内。

对于辐射出的套管的数量本实施例并不进行限制，同时，对于在主套筒长度方向上各套管顶部之间的距离(如图3中的d)本实施例也并不进行限制，各距离可以相等也可以不等，可以根据实际需要进行设置，作为示例各距离的范围均在10～50mm之间。另外，每个套管与主套筒长度方向所成的夹角(例如图3所示的α)可以相等或不等，可以根据实际需要进行设置。

作为示例：α的范围均在15～45°之间，以方便制造时热电偶的偶丝进入，角度太大偶丝容易折断；每个套管口径在2～6mm，而主套筒口径则根据实际温度检测点总数进行设置，原则是不影响制造方便性的前提下尽可能细，以方便实际的安装使用；热电偶总长度在250～350mm之间，偶丝接线端部露出热偶外部，以方便接线，对于热电偶外部的密封方式不作限制，可与常规热电偶方式一样，采用接线盒的方式，或采用直接密封露出接线端子的方式。

主套筒向窑壁内逐渐深入，随着热电偶数量的减少，为减少主套筒空间内存留过多的空气影响测温精度，在一些场景下可以使主套筒沿着深入窑壁的方向逐渐变细，与热电偶数量匹配。

对于本实施例中的测温装置，安装时按照常规的由外向内插入的方式是不太可行的，可以在安装耐火炉衬时，与耐火浇铸料一同安装，之后不可再拨出，不能更换，其寿命与耐火炉衬相同，如果需要更换，只有当耐火炉衬更换时才可更换。热电偶在无磨损无介质冲击的情况下寿命还是相当长的，完全能够满足耐火炉衬2～4年的寿命周期。

另外，在本发明其他某些实施例中，对于窑壁内每个同一深度位置处：还可以再增加一个套管，形成上下对称的两个套管的布局，可参见图4所示，同一深度相互对称的两个套管组成一组，一起用于测温，可以使该深度的温度的获取更加准确、可靠。

图5是根据一示例性实施例示出的一种回转窑温度检测方法的流程图。该方法可用于上述任一实施例中的所述装置，所述方法可以包括：

S501，判断当前所使用的套管中的测温元件是否可靠。

例如，当所述套管中有两个测温元件时，所述判断当前所使用的套管中的测温元件是否可靠，可以包括：

根据所述两个测温元件各自检测到的温度值是否相等或差值在允许范围内来判断所述测温元件是否可靠。如果相等或差值在允许范围内，则可推定两个测温元件可靠。

S502，如果不再可靠，则停用当前所使用的套管中的测温元件，并按照插入窑壁由深到浅的顺序启用下一个套管中的测温元件。

作为示例可参见图6所示，初始时启用1#热电偶，当其失效后则启用2#，当2#失效后再启用3#，以此类推。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种回转窑温度检测装置，其特征在于，所述装置包括主套筒，所述主套筒上在不同长度处向外辐射出套管；每个所述套管的顶部封闭，内插有测温元件，所述测温元件用于测量所在套管顶部的温度；所述主套筒插入到窑壁内，以使不同长度处的套管在窑壁内处于不同的深度；所述主套筒沿着深入窑壁的方向逐渐变细。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述套管中的测温元件为两个，所述两个测温元件并行插入到所在套管内。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测温元件为热电偶。

4.一种回转窑温度检测方法，其特征在于，用于权利要求1～3任一项所述的装置，所述方法包括：

判断当前所使用的套管中的测温元件是否可靠；

如果不再可靠，则停用当前所使用的套管中的测温元件，并按照插入窑壁由深到浅的顺序启用下一个套管中的测温元件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述套管中有两个测温元件时，所述判断当前所使用的套管中的测温元件是否可靠，包括：

根据所述两个测温元件各自检测到的温度值是否相等或差值在允许范围内来判断所述测温元件是否可靠。