CN2727186Y - 炼铁高炉炉壳气隙判断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种炼铁高炉炉壳气隙判断装置，该装置由两个热电偶、数据采集系统以及计算机组成，将位于高炉炉壁碳砖内部不同位置的两热电偶分别接到数据采集系统的输入端子，数据采集系统与计算机相连，利用本实用新型所提供的装置可实时监测高炉炉壁是否出现间隙。该装置在不改变高炉现有炉壁测温手段的前提下，准确判断冷却壁与炉衬间是否出现间隙。

Description

炼铁高炉炉壳气隙判断装置

技术领域：

本实用新型属于高炉长寿技术领域，具体用于判断冷却壁与高炉炉衬间是否出现气隙。

背景技术：

为延长高炉炉龄，现普遍对高炉炉衬实行水冷，降低炉衬碳砖温度，同时在炉衬内部形成凝渣层，以延长高炉使用寿命。但在实际使用中冷却壁与碳砖间会出现气隙，气隙的出现将会降低冷却效果。如何判断是否出现气隙，工程中通常是通过埋入碳砖内部的热电偶温度异常来确定。但由于影响温度变化的因素很多(如凝渣层的减薄)，经常会出现误判。

发明内容：

本实用新型提供一种炼铁高炉炉壳气隙判断装置，该装置在不改变高炉现有炉壁测温手段的前提下，准确判断冷却壁与炉衬间是否出现间隙。

如说明书附图1所示，本实用新型所提供的炼铁高炉炉壳气隙判断装置由热电偶1、热电偶2、数据采集系统3、计算机4组成，将位于高炉炉壁碳砖内部不同位置(实验中取距碳砖冷面30mm和180mm两点)的热电偶1和热电偶2分别接到数据采集系统的输入端子，数据采集系统与计算机相连，利用本专利提供的软件可实时监测高炉炉壁是否出现间隙。

该装置的工作原理如下：通过高炉炉壁的热流密度为

$q=\frac{t_1-t_2}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{s_i}{{\mathrm{\λ}}_i}+\frac{1}{\mathrm{\α}}}$

t₁----凝渣的最高温度(凝渣的熔点)℃

t₂----冷却水温度℃

α---冷却水与冷却壁间的对流换热系数w/(m².℃)

s_i---高炉炉壁不同材质层厚度m

λ_i----炉壁各材质层导热系数w/(m.℃)

当气隙出现时，热阻 将增大，热流密度q下降，此时炉衬内部温度升高。经反复实验并通过实际验证，我们总结出一种判断指标

$\frac{q}{t_x}=\frac{k\×\mathrm{\λ}}{t_x}$

k----温度梯度 $k=\frac{t_x-t_y}{x-y}$

t_x，t_y----碳砖内部距冷却壁的距离为x，y处两点的温度℃

λ----碳砖导热系数w/(m.℃)

忽略碳砖导热系数随温度的变化。用 $\mathrm{AHIT}=\frac{k}{t_x}$ 来判断是否出现气隙，当气隙出现时，k减小，t_x增大，则AHIT将比正常情况小。而当凝渣层减薄时，t_x增大但k也将增大，AHIT基本不变。

本发明根据上述原理提供一套判断气隙是否存在的软件，通过该软件在高炉生产过程中可及时判断冷却壁与炉壁间是否出现间隙。

附图说明：

图1：本实用新型炼铁高炉炉壳气隙判断装置安装示意图

图2：本实用新型炼铁高炉炉壳气隙判断软件界面示意图

具体实施方式：

按本说明书图1所示连接各热电偶与数据采集系统，位于同一部位不同深度的两根热电偶为一组，相邻接入数据采集器的输入端子。再将数据采集系统的数据输出端与计算机并口相连。运行炼铁高炉炉壳气隙判断软件，通过软件将通过曲线显示AHIT指标的变化，当炉壳内部出现间隙时计算机将及时报警。

本指标判断法在宝钢炼铁部实际生产中，获得验证。

Claims (1)

1、一种炼铁高炉炉壳气隙判断装置，该装置由热电偶(1)、热电偶(2)、数据采集系统(3)、计算机(4)组成，其特征在于：位于高炉炉壁碳砖内部不同位置的热电偶(1)和热电偶(2)分别接到数据采集系统(3)的输入端子，数据采集系统(3)与计算机(4)相连。

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