TWI453382B - 焦炭溫度量測系統 - Google Patents

Description

焦炭溫度量測系統

本發明是有關於一種溫度量測系統，且特別是有關於一種焦炭溫度量測系統。

煉鋼製程所產生之焦炭係藉由水淬製程來降溫，且為了避免高溫之焦炭損壞後續運輸所使用之輸送帶，水淬製程一般係使用過量之水來冷卻焦炭，以確保焦炭降溫至100℃以下。

然而，藉由焦炭之溫度變化即可推算出水淬製程所須之灑水量，且利用焦炭之溫度變化可建立灑水過程之煙柱流場模式，進而改善水淬製程之空氣污染防治設備。

一般習知之焦炭溫度量測技術係利用紅外線來測量溫度。然而，水淬製程之高濕度環境容易造成紅外線之溫度量測系統產生誤差，而影響量測結果。

另一種習知技術係採用人工手持長桿，並於長桿之端點設置溫度量測裝置之方式來測量溫度。但是，此方法無法連續監控焦炭之溫度，且焦炭之溫度大於1000℃，當人員進行量測時，高溫焦炭之熱能及水淬所產生之煙氣容易危害操作者之安全。

此外，當水淬製程之水流經焦炭表面時，焦炭表面容易產生水膜現象，而使得溫度量測系統無法測得焦炭之溫度，進而影響溫度量測系統之準確性，其中水膜現象係指冷卻焦炭時未蒸發的水流經焦炭表面，並於焦炭表面形成 一低溫的水膜，進而使得溫度量測系統所測得之溫度係水膜之溫度。

有鑑於此，亟須提供一種焦炭溫度量測系統，以改善習知之量測系統的缺陷，從而提供一種可準確且連續量測焦炭溫度之系統。

因此，本發明之一態樣是在提供一種焦炭溫度量測系統，其係將熱偶線設置於焦炭之容置裝置中，並藉由保護導管來避免落下之焦炭碰撞熱偶線，而延長熱偶線之使用壽命，並確保熱偶線可接觸焦炭之表面，進而可推算出焦炭之溫度場變化。

根據本發明之上述態樣，提出一種焦炭溫度量測系統。在一實施例中，此量測系統包含容置裝置、複數個測溫點、複數個保護導管及複數條熱偶線。容置裝置係用以容置焦炭，其中容置裝置具有底板及環繞底板之複數個側板，且焦炭係沿著落下方向落下。測溫點則係分佈於側板之內側上。每一個保護導管具有第一開口端，且此些第一開口端分別鄰近此些測溫點，而每一個第一開口端之開口方向不朝向落下方向。每一條熱偶線具有感應端，且此些熱偶線分別穿過保護導管，其中感應端與對應之第一開口端相距一距離。

依據本發明一實施例，上述之溫度量測系統更包含測溫模組。此測溫模組電性連接至每一條熱偶線，用以接收每一個感應端根據前述之溫度傳送的電性訊號來推算出焦 炭之溫度。

依據本發明另一實施例，上述之溫度量測系統更包含主導管。此主導管係設於容置裝置的上端，且前述之保護導管連通主導管。

依據本發明又一實施例，上述之保護導管更包含複數個中空固定元件。此些中空固定元件分別以一對一之方式連通保護導管。

依據本發明再一實施例，上述之開口方向係與落下方向相同。

依據本發明再一實施例，上述之距離大約係介於5公釐(mm)至10mm之間。

依據本發明再一實施例，上述之每一條熱偶線之直徑大約係介於2.5mm至3.5mm之間。

依據本發明再一實施例，上述之每一條熱偶線之測溫範圍大約係介於20℃至1300℃之間。

依據本發明再一實施例，上述之每一條熱偶線之反應時間大約係小於或等於1秒。

依據本發明再一實施例，上述之每一個感應端接觸焦炭之表面。

應用本發明之焦炭溫度量測系統，其係利用熱偶線來接觸焦炭之表面，以精確量測焦炭之溫度，而推算出焦炭之溫度場變化。

再者，本發明藉由保護導管來避免落下之焦炭碰撞損壞熱偶線之感應端，以延長熱偶線之使用壽命，並確保熱偶線之感應端可接觸焦炭之表面。

以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參照第1圖，其係繪示依照本發明之一實施例之焦炭溫度量測系統100的立體示意圖。量測系統100包含容置裝置110、複數個測溫點120、保護裝置130、複數條熱偶線140及測溫模組150。容置裝置110係用以承接並容置焦炭200，其中容置裝置110具有底板111及環繞底板111之側板113a、113b、113c及113d，且焦炭200係順著導軌210沿著落下方向200a落下。測溫點120係分佈於側板113a、113b、113c及113d之內側上。

上述之保護裝置130可包含主導管131及複數個保護導管133。主導管131係設置於容置裝置110之上端。保護導管133連通主導管131，且每一個保護導管133具有第一開口端133a，而第一開口端133a係分別鄰近於測溫點120。在一實施例中，保護導管133更包含複數個中空固定元件135，其中此些中空固定元件135分別以一對一之方式連通保護導管133。中空固定元件135連通保護導管133之方式可藉由螺設、卡固或其他可達到相同目的之方式來連接。

上述之每一條熱偶線140均具有感應端141，其中感應端141與對應之第一開口端133a相距一距離141a。熱偶 線140分別穿過主導管131及保護導管133。當感應端141穿過保護導管133之第一開口端133a時，保護導管133可固定上述之熱偶線140，以避免熱偶線140因系統100晃動或焦炭200落下時碰撞，而造成損壞，進而影響量測結果。感應端141係用以量測測溫點120週遭之焦炭200之溫度，並根據量測之溫度傳送電位差訊號。熱偶線140之感應端141須接觸焦炭200之表面，以精確量測焦炭200之溫度場變化。

前述之距離141a大約係介於5mm至10mm之間。倘若距離141a小於5mm時，熱偶線140之感應端141不易與焦炭200接觸，而無法精確量測焦炭200之溫度場變化。若距離141a大於10mm時，落下之焦炭200易碰撞熱偶線140之感應端141，而損壞熱偶線140。

上述之每一條熱偶線140的直徑大約係介於2.5mm至3.5mm之間，而測溫範圍大約係介於20℃至1300℃之間，且反應時間大約係小於或等於1秒。

上述之每一個第一開口端133a之開口方向133b不朝向前述之落下方向200a。在一實施例中，第一開口端133a之開口方向133b可避免落下之焦炭200撞擊損壞熱偶線140之感應端141。在另一實施例中，開口方向133a可與落下方向200a相同。

前述之測溫模組150電性連接至每一條熱偶線140。測溫模組150係用以接收上述之電位差訊號而推算出焦炭200之溫度場變化。

在一應用例中，本發明進行連續15批次之焦炭的水淬 製程，並量測焦炭之溫度，而推算出焦炭之溫度場變化。請參照第2圖，其係顯示依照本發明之一應用例之連續批次的焦炭之水淬製程之溫度場變化圖。根據第2圖之溫度變化曲線可知，本發明之量測系統可精確量測焦炭表面之溫度變化，而推算出溫度場變化。再者，依據第2與8批次之焦炭的溫度變化曲線可知，本發明之量測系統可有效避免焦炭表面之水膜現象。

由本發明上述實施例可知，本發明之焦炭溫度量測系統係藉由熱偶線之感應端來接觸焦炭，以精確量測焦炭之溫度，而推算出焦炭之溫度場變化，並即時掌握焦炭之溫度變化，進而計算出水淬製程之焦炭的灑水量，因此可降低製造成本。

再者，本發明之焦炭溫度量測系統利用保護導管來避免落下之焦炭碰撞熱偶線，而損壞感應端，並可利用保護導管之中空固定元件固定熱偶線，以確保熱偶線之感應端可接觸焦炭之表面。

此外，藉由本發明之焦炭溫度量測系統所推算出之溫度場變化，可用以建立水淬製程之灑水步驟的煙柱流場模式，而改良水淬製程之空氣污染防治設備。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧量測系統

110‧‧‧容置裝置

111‧‧‧底板

113a‧‧‧側板

113b‧‧‧側板

113c‧‧‧側板

113d‧‧‧側板

120‧‧‧測溫點

130‧‧‧保護裝置

131‧‧‧主導管

133‧‧‧保護導管

133a‧‧‧第一開口端

133b‧‧‧開口方向

135‧‧‧中空固定元件

140‧‧‧熱偶線

141‧‧‧感應端

141a‧‧‧距離

150‧‧‧測溫模組

200‧‧‧焦炭

200a‧‧‧落下方向

210‧‧‧導軌

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明之一實施例之焦炭溫度量測系統之立體示意圖。

第2圖係繪示依照本發明之一應用例之連續批次的焦炭之水淬製程的溫度場變化圖。

100‧‧‧量測系統

110‧‧‧容置裝置

111‧‧‧底板

113a‧‧‧側板

113b‧‧‧側板

113c‧‧‧側板

113d‧‧‧側板

120‧‧‧測溫點

130‧‧‧保護裝置

131‧‧‧主導管

133‧‧‧保護導管

133a‧‧‧第一開口端

133b‧‧‧開口方向

135‧‧‧中空固定元件

140‧‧‧熱偶線

141‧‧‧感應端

141a‧‧‧距離

150‧‧‧測溫模組

200‧‧‧焦炭

200a‧‧‧落下方向

210‧‧‧導軌

Claims (9)

1. 一種焦炭溫度量測系統，包含：一容置裝置，用以容置一焦炭，其中該容置裝置具有一底板及環繞該底板之複數個側板，且該焦炭係沿著一落下方向落下；複數個測溫點，分佈於該些側板之內側上；複數個保護導管，每一該些保護導管具有一第一開口端，且該些第一開口端分別鄰近於該些測溫點，而每一該些第一開口端之一開口方向不朝向該落下方向；複數條熱偶線，每一該些熱偶線具有一感應端，且該些熱偶線分別穿過該些保護導管，其中該感應端與對應之該第一開口端相距一距離，用以量測對應之該測溫點之一溫度；以及一主導管，設於該容置裝置的上端，且該些保護導管連通該主導管。
2. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，更包含：一測溫模組，電性連接至每一該些熱偶線，用以接收每一該些感應端根據該溫度傳送之一電性訊號來推算出該焦炭之該溫度。
3. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中該些保護導管更包含：複數個中空固定元件，分別以一對一之方式連通該些 保護導管。
4. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中該開口方向係與該落下方向相同。
5. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中該距離實質係介於5公釐(mm)至10mm之間。
6. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中每一該些熱偶線之直徑實質係介於2.5mm至3.5mm之間。
7. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中每一該些熱偶線之測溫範圍實質係介於20℃至1300℃之間。
8. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中每一該些熱偶線之反應時間實質係小於或等於1秒。
9. 如請求項1所述之焦炭溫度量測系統，其中每一該些感應端接觸該焦炭之表面。