CN107557031A - 一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，包括以下步骤：将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；焦炉装煤整个过程的监控；焦炉装煤孔盖损坏情况的监控。该方法充分结合焦炉生产特点、装煤车作业特性及自动检测技术，可快速有效检测装煤孔盖开闭，实现与装煤作业的可靠安全联锁，检测及判断单元远离高温区，是装煤孔盖开闭状态的最直接、最可靠的检测技术；可实时监控装煤孔盖的工作状体，第一时间发现问题，避免出现装煤孔盖爆炸及焦炉炉体不可逆转的损坏，是焦炉安全生产的重要支撑技术手段。
Description
技术领域
本发明属于焦炉自动化技术，特别涉及一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法。
背景技术
冶金炼焦炉主要功能是炼制焦炭，供高炉炼铁使用。其原理是将烟煤在隔绝空气环境下加热到950℃～1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段，煤由于产生一系列物理和化学变化，固体残留物即为焦炭。装煤孔盖用于炼焦炉顶装煤孔上，装煤车向炉内加料时打开装煤孔盖，其余时间装煤孔盖作为封盖压在装煤孔上。
随着市场竞争的加剧以及用工成本的增加，焦炉推焦作业无人化成为当前炼焦行业的主攻方向，其中装煤车要实现无人化难度最大，除装煤车本身各装置的全自动外，装煤作业与装煤孔盖状态直接关联，装煤孔盖状态的自动判断是实现装煤车无人化的必备条件。
此外，现有焦炉用加煤孔盖结构为简单的盖座结构，由加煤孔盖、加煤孔座两部分组成，由于加煤孔盖长期在高温环境下工作，易损坏，同时使用一段时期后易造成温度和能量损失，也易导致二氧化硫等污染气体外泄，造成环境污染；此外，还可能伴有明火从炉膛冒出，对于作业工人的人身和健康安全有一定的危险性。
发明内容
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法。
技术方案：本发明提供的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
(2)焦炉装煤整个过程的监控：利用温度检测装置检知该焦炉装煤孔盖区域温度，检测数据传送至控制装置；焦炉装煤前，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；焦炉装煤中，装煤孔盖应当打开，检测温度在第二预设温度以上时，判定装煤孔盖处于打开状态；焦炉装煤后，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；
(3)焦炉装煤孔盖损坏情况的监控：焦炉运行过程中，实时利用温度检测装置检知装煤孔盖温度，检测数据传送至控制装置：当温度在第三预设温度以上时，判定装煤孔盖损坏。
步骤(1)中，温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度。
步骤(1)中，温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
优选地，第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第一预设温度为300℃、第二预设温度为500℃、第三预设温度为400℃。
本发明还提供了一种焦炉装煤孔盖开闭状态的检测方法，包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
(2)焦炉装煤整个过程的监控：利用温度检测装置检知该焦炉装煤孔盖区域温度，检测数据传送至控制装置；焦炉装煤前，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；焦炉装煤中，装煤孔盖应当打开，检测温度在第二预设温度以上时，判定装煤孔盖处于打开状态；焦炉装煤后，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态。
步骤(1)中，温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度；温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
优选地，第一预设温度、第二预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第一预设温度为300℃、第二预设温度为500℃。
本发明还提供了一种焦炉装煤孔盖损坏情况的检测方法，包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
(2)焦炉装煤孔盖损坏情况的监控：焦炉运行过程中，实时利用温度检测装置检知装煤孔盖温度，检测数据传送至控制装置：当温度在第三预设温度以上时，判定装煤孔盖损坏。
步骤(1)中，温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度；温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
优选地，第三预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第三预设温度为400℃。
有益效果：本发明提供的方法充分结合焦炉生产特点、装煤车作业特性及自动检测技术，可快速有效检测装煤孔盖开闭，实现与装煤作业的可靠安全联锁，检测及判断单元远离高温区，是装煤孔盖开闭状态的最直接、最可靠的检测技术；可实时监控装煤孔盖的工作状体，第一时间发现问题，避免出现装煤孔盖爆炸及焦炉炉体不可逆转的损坏，是焦炉安全生产的重要支撑技术手段。
具体而言，该方法相对于现有技术：
一方面，该方法可以在线检出装煤孔盖的开闭状态，与装煤车作业联锁，无须人工干预，满足装煤作业无人化安全联锁的要求，避免出现严重的环境污染事件；该方法关于装煤孔盖开闭检测方法充分利用了装煤孔盖开闭状态下该区域的温度变化，大幅度提高了判断系统的可靠性及使用寿命；该方法主要用于装煤孔盖开闭状态的判断，替代人工判断，满足装煤作业条件，避免出现严重的环境污染事件，是实现装煤车无人化的关键。
另一方面，该方法可以监控装煤孔盖的状态，及时通过温度变化感知装煤孔盖的问题，及时检出装煤孔盖损坏，指导生产第一时间进行处理，避免对焦炉耐火材料砌体造成难以挽回的损伤。该方法也用于装煤孔盖运行过程中可靠状态的判断，第一时间检知损坏，避免出现爆炸风险，以及对焦炉耐火材料砌体不可逆转的损坏，对装煤孔盖余热回收系统安全运行至关重要。
总之，焦炉生产操作自动化、无人化，装煤孔盖余热回收都是当前炼焦技术发展的主要方向，炼焦生产过程安全、环保标准要求也日渐提高，实现焦炉装煤孔盖状态的可靠、及时判断，是装煤车无人化、装煤孔盖余热技术应用的必然要求，本发明检测方法充分结合焦炉生产特点、装煤车作业特性及自动检测技术，通过在高温区外安装红外测温及判定系统或红外热成像及判断系统，利用温差及温度的变化，判断装煤孔盖开闭状态与装煤作业安全联锁，判断装煤孔盖状态，指导安全、清洁生产，投入小，效果优，安全环保。因此，本发明推广应用前景十分广阔。
附图说明
图1为装煤孔盖顶部监测点C1-C3的检测图。
图2为装煤孔盖顶部监测点C4-C6的检测图。
具体实施方式
下面对本发明焦炉装煤孔盖状态的检测方法作出进一步说明。
焦炉装煤孔盖状态的检测方法，包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度；温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
(2)焦炉装煤整个过程的监控：利用温度检测装置检知该焦炉装煤孔盖区域温度，检测数据传送至控制装置；焦炉装煤前，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；焦炉装煤中，装煤孔盖应当打开，检测温度在第二预设温度以上时，判定装煤孔盖处于打开状态；焦炉装煤后，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；
(3)焦炉装煤孔盖损坏情况的监控：焦炉运行过程中，实时利用温度检测装置检知装煤孔盖温度，检测数据传送至控制装置：当温度在第三预设温度以上时，判定装煤孔盖损坏。
第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第一预设温度为300℃、第二预设温度为500℃、第三预设温度为400℃。
利用上述方法，监控焦炉装煤孔盖的状态，监控焦炉装煤孔盖；所述温度检测装置为红外热成像仪，采用热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据。
例如，检测焦炉装煤孔盖开闭状态，选择装煤孔盖顶部C1-C6共6个监测点：
C1、C4的2个监测点的温度平均值在300℃左右，最高温度超过300℃，判断为关闭且装煤孔盖实用寿命将到；C2-C3、C5-C6的6个监测点的温度均在300℃以下，判断为关闭；经比对，与实际情况相符。
本发明中，控制装置可选用PLC控制系统。
Claims (10)
1.一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
(2)焦炉装煤整个过程的监控：利用温度检测装置检知该焦炉装煤孔盖区域温度，检测数据传送至控制装置；焦炉装煤前，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；焦炉装煤中，装煤孔盖应当打开，检测温度在第二预设温度以上时，判定装煤孔盖处于打开状态；焦炉装煤后，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；
(3)焦炉装煤孔盖损坏情况的监控：焦炉运行过程中，实时利用温度检测装置检知装煤孔盖温度，检测数据传送至控制装置：当温度在第三预设温度以上时，判定装煤孔盖损坏。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，其特征在于：步骤(1)中，温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，其特征在于：步骤(1)中，温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，其特征在于：第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第一预设温度为300℃、第二预设温度为500℃、第三预设温度为400℃。
5.一种焦炉装煤孔盖开闭状态的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
(2)焦炉装煤整个过程的监控：利用温度检测装置检知该焦炉装煤孔盖区域温度，检测数据传送至控制装置；焦炉装煤前，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态；焦炉装煤中，装煤孔盖应当打开，检测温度在第二预设温度以上时，判定装煤孔盖处于打开状态；焦炉装煤后，装煤孔盖应当关闭，检测温度在第一预设温度以下时，判定装煤孔盖处于关闭状态。
6.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，其特征在于：步骤(1)中，温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度；温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
7.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖状态的检测方法，其特征在于：第一预设温度、第二预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第一预设温度为300℃、第二预设温度为500℃。
8.一种焦炉装煤孔盖损坏情况的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将温度检测装置安装于能扫描到装煤孔盖而远离装煤孔盖的部位，检知装煤孔盖的温度；所述温度检测装置为红外测温仪或红外热成像仪，采用点扫、平扫或热成像方式获得红外图像，并计算得到温度数据；
(2)焦炉装煤孔盖损坏情况的监控：焦炉运行过程中，实时利用温度检测装置检知装煤孔盖温度，检测数据传送至控制装置：当温度在第三预设温度以上时，判定装煤孔盖损坏。
9.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖损坏情况的检测方法，其特征在于：步骤(1)中，温度检测装置安装于焦炉集焦侧高于炉顶的支架上，用于实时扫描多只装煤孔盖，检知装煤孔盖温度；温度检测装置附近设有隔热设施、通风设施和/或防雨设施。
10.根据权利要求1所述的一种焦炉装煤孔盖损坏情况的检测方法，其特征在于：第三预设温度分别在0～1200℃范围内取值，可根据不同焦炉炉型测定结果进行设定；优选地，第三预设温度为400℃。
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