專利名稱：高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)及其器密引出裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高爐監(jiān)測預警系統(tǒng)(FE系統(tǒng))以及保護傳感器安全 引出的裝置，具體地說，是涉及一種高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)以及安裝在高 爐上的、用于保護高爐專用傳感器從高爐安全集中引出到信號采集箱的器密引 出裝置。
背景技術：
高爐長壽是當代冶金工作者最關心的問題之一。通常，在高爐爐底、爐缸 兩個區(qū)域的每一層冷卻器或耐火材料熱面下的炭磚中都預埋了若干支在線監(jiān) 測的專用傳感器，以供監(jiān)測炭磚溫度。 一般地，將測定的溫度信息用數(shù)學模型 解析，轉(zhuǎn)換成爐墻耐火材料殘余厚度的畫面，直觀地向高爐操作者顯示爐襯殘 余厚度及爐缸爐底115(TC等溫線(面)。尤其在爐役中后期，為了盡可能的延 長爐齡，采用有效的爐缸爐底侵蝕狀況在線監(jiān)測模型是十分重要的?？煽康臓t 缸爐底侵蝕狀況在線監(jiān)測模型能使整個爐缸爐底耐火爐襯的殘余厚度始終處 于受控狀態(tài)，當然，這就要求必須保證有足夠多的溫度檢測點的數(shù)據(jù)。但是， 目前大多數(shù)高爐的爐底、爐缸溫度監(jiān)測點都沒有采取任何保護措施，傳感器引 線呈裸露態(tài)直接從高爐引出，且引出的引線較分散，故而，在高爐生產(chǎn)中，監(jiān) 測點得不到集中保護，裸露的引線容易受損，易造成監(jiān)測信息的缺失，從而導 致獲取的監(jiān)測信息不穩(wěn)定，在線監(jiān)測模型很難預報準確甚至失效，以致易發(fā)生 爐底及爐缸側(cè)壁局部燒穿等惡性事故。而且，隨著新型、功能更強、使用壽命 更長的溫度傳感器的投入使用以及新埋植方式的采用，溫度傳感器的保護便顯 得更為重要了。
由此可見，設計出一種保護高爐專用傳感器引線從高爐安全引出的技術方 案是目前亟需解決的問題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)及其器密引 出裝置，該器密引出裝置保證了傳感器引線集中從高爐中引出的安全性，安裝 有該器密引出裝置的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)的監(jiān)測性能得到了有效的提高。
為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于它包括高爐、信號采集箱、 信號采集控制器和工控機，該高爐包括爐殼、冷卻壁、炭磚層，該炭磚層中埋
設有多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器的引線經(jīng)由該高爐上安裝的至少一器 密引出裝置而從炭磚層中引出到高爐外的信號采集箱內(nèi)，該多個溫度傳感器的 引線和該信號采集箱內(nèi)設置的一溫度傳感器的引線在該信號采集箱內(nèi)物理中 轉(zhuǎn)為一大倍數(shù)電纜線，該大倍數(shù)電纜線經(jīng)由信號采集箱上設有的輸出口引出而 與信號采集控制器的輸入端連接，該信號采集控制器的輸出端經(jīng)由協(xié)議轉(zhuǎn)換器 而與該工控機的數(shù)據(jù)輸入端連接，其中該器密引出裝置包括器密管、保護管， 該器密管為一中空管體，該器密管經(jīng)由該爐殼上預設的相應孔洞和構(gòu)成該冷卻 壁的部分冷卻塊間預置的相應空隙而貫穿該爐殼和該冷卻壁，該器密管的一端 部位于該冷卻壁與該炭磚層間的空隙內(nèi)，該器密管的另一端部位于該爐殼外 部，該器密管用于使該炭磚層中埋設的所有溫度傳感器中的一部分溫度傳感器 的引線通過集中穿設在該中空管體內(nèi)而被引出到高爐外部；該保護管為一中空 管體，該保護管的一端套設在位于所述爐殼外部的器密管上，該保護管的另一 端與所述信號采集箱的輸入口相連。所述器密引出裝置還包括墊片，該墊片上 設有一通孔，該墊片經(jīng)由該通孔套設在位于所述爐殼外部的所述器密管上，且 該墊片與所述爐殼和位于所述爐殼外部的所述器密管之間相焊接，該墊片用于
固定所述器密管。所述器密管的內(nèi)徑為60至80mm，所述器密管位于所述爐殼 外部的長度為700至2000mm。所述器密管和所述保護管為不銹鋼材質(zhì)。
所述炭磚層中埋設的溫度傳感器在所述器密管內(nèi)通過耐熱、自凝結(jié)材料固 定。所述器密引出裝置的數(shù)量和位置與所述炭磚層中埋設的溫度傳感器的數(shù) 量、位置以及所述冷卻壁的構(gòu)造相適配。
一種器密引出裝置，該器密引出裝置用于高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包括高爐、信號采集箱、信號采集控制器和工控機，該高爐包括爐殼、冷 卻壁、炭磚層，該炭磚層中埋設有多個溫度傳感器，其特征在于該器密引出
裝置包括器密管、保護管，其中該器密管為一中空管體，該器密管經(jīng)由該爐 殼上預設的相應孔洞和構(gòu)成該冷卻壁的部分冷卻塊間預置的相應空隙而貫穿 該爐殼和冷卻壁，該器密管的一端部位于該冷卻壁與該炭磚層間的空隙內(nèi)，該 器密管的另一端部位于該爐殼外部，該器密管用于使該炭磚層中埋設的所有溫 度傳感器中的一部分溫度傳感器的引線通過集中穿設在該中空管體內(nèi)而被引 出到高爐外部；該保護管為一中空管體，該保護管的一端套設在位于該爐殼外
部的器密管上，該保護管的另一端與該信號采集箱的輸入口相連。所述器密引出裝置還包括墊片，該墊片上設有一通孔，該墊片經(jīng)由該通孔 套設在位于所述爐殼外部的所述器密管上，且該墊片與所述爐殼和位于所述爐 殼外部的所述器密管之間相焊接，該墊片用于固定所述器密管。所述器密管的
內(nèi)徑為60至80mm，所述器密管位于所述爐殼外部的長度為700至2000mm;
所述器密管和所述保護管為不銹鋼材質(zhì)。 本實用新型的優(yōu)點是
1、 本實用新型器密引出裝置結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，其保護了炭磚層中埋 設的溫度傳感器的引線集中從高爐內(nèi)被安全地引出到外部的信號采集箱內(nèi)，高 爐內(nèi)的傳感器引線可免于冷卻壁與爐殼間的間隙內(nèi)落入的高溫爐渣的損害，高 爐外的傳感器引線可免于外部高空墜物的傷害。對于高性能、高長壽、導線極 細的高爐專用溫度傳感器而言，其引線的引出更需要本實用新型器密引出裝 置。
2、 通過焊接加固墊片，在生產(chǎn)過程中，本實用新型器密引出裝置不會移 位，從而不會對傳感器引線產(chǎn)生拉扯力，有效保證了傳感器引線引出的安全性。
3、 在本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)中，傳感器引線由器密引出 裝置引出，這樣使得傳感器引線不會受損，確保了監(jiān)測信息的實時準確傳輸， 有效地提高了本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)的監(jiān)測預警性能，更好地 避免了爐底及爐缸側(cè)壁局部燒穿等惡性事故的發(fā)生。
4、 由于傳感器引線由器密引出裝置集中引出，故，與傳統(tǒng)傳感器引線引 出方式相比，高爐爐殼上需要開設的孔洞數(shù)量減少了，這使得爐殼自身的物理 性能不會受到過多的人為損害，爐殼強度不會消弱。由于器密引出裝置設計在 冷卻塊間的空隙內(nèi)，故，冷卻壁沒有受到器密引出裝置的破壞，冷卻壁的物理 性能沒有遭到損害，其冷卻效果沒有受到影響。
5、 由于在器密引出裝置的器密管中填充了耐熱、自凝結(jié)材料，故傳感器 引線可以被有效地固定，從而使傳感器的信息傳遞處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖1是本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)的組成示意圖； 圖2是器密引出裝置的結(jié)構(gòu)與安裝示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述。
如圖l和圖2所示，本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)包括高爐10、 信號采集箱30、信號采集控制器40和工控機50，該高爐10包括爐殼11，爐
6殼11的內(nèi)側(cè)為冷卻壁12，爐殼11與冷卻壁12間具有一定空隙，冷卻壁12 的內(nèi)側(cè)為炭磚層(未示出)，炭磚層與冷卻壁12間具有一定空隙，該炭磚層 中埋設有多個溫度傳感器(未示出)，該多個溫度傳感器的引線經(jīng)由該高爐10 上安裝的至少一器密引出裝置20而從炭磚層中引出到高爐IO外的信號采集箱 30內(nèi)，該多個溫度傳感器的引線和該信號采集箱30內(nèi)設置的用于測量信號采 集箱30內(nèi)溫度的一溫度傳感器的引線在該信號采集箱30內(nèi)物理中轉(zhuǎn)為一大倍 數(shù)電纜線，該大倍數(shù)電纜線經(jīng)由信號采集箱30上設有的輸出口引出而與信號 采集控制器40的輸入端連接，該信號采集控制器40的輸出端經(jīng)由協(xié)議轉(zhuǎn)換器 70而與該工控機50的數(shù)據(jù)輸入端連接。如圖，信號采集箱30放置在支撐架 60上，支撐架60可焊接于高爐10的爐殼11上。
如圖2，該器密引出裝置20包括器密管21、保護管22。該器密管21為一 中空管體，該器密管21經(jīng)由爐殼11上預設的相應孔洞和構(gòu)成冷卻壁12的部 分冷卻塊121間預置的相應空隙而貫穿爐殼11和冷卻壁12 (如圖所示)，該 器密管21的一端部位于冷卻壁12與炭磚層間的空隙內(nèi)，該器密管21的另一 端部位于爐殼11外部，該器密管21用于使炭磚層中埋設的所有溫度傳感器中 的一部分溫度傳感器的引線通過集中穿設在該中空管體內(nèi)而被引出到高爐10 外部。該保護管22為一中空管體，該保護管22的一端套設在位于爐殼11外 部的器密管21上，該保護管22的另一端與信號采集箱30的輸入口相連。在 實際設計時，該器密管21的內(nèi)徑可為60至80mm，該器密管21位于爐殼11 外部的長度D可為700至2000mm。該器密管21和保護管22為不銹鋼材質(zhì)。
如圖l,在高爐10內(nèi)的傳感器引線因處于器密管21內(nèi)而受到保護。在高 爐10外的傳感器引線的一部分處于器密管21內(nèi)而受到保護，另一部分處于保 護管22內(nèi)而受到保護。也就是說，由于器密引出裝置20的設置，高爐10與 信號采集箱30之間的傳感器引線是不會暴露在外面的，它們會受到器密管21 或保護管22的保護而被引入到信號采集箱30內(nèi)。另外，炭磚層中埋設的溫度 傳感器在器密管21內(nèi)可通過耐熱、自凝結(jié)材料(例如炮泥)來固定，這樣保 證了傳感器的穩(wěn)定性。
如圖2，實際中，器密引出裝置20還可包括墊片23，該墊片23上設有一 通孔，該墊片23經(jīng)由該通孔套設在位于爐殼11外部的器密管21上，且該墊 片23與爐殼11和位于爐殼11外部的器密管21之間相焊接。該墊片23用于 將器密管21牢固地固定在爐殼11上，使器密管21不會產(chǎn)生移位，從而不會 對傳感器引線產(chǎn)生拉扯力，有效保證了傳感器引線引出的安全性。本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)可以安裝一個或多個器密引出裝
置20。器密引出裝置20所安裝的數(shù)量和位置要與炭磚層中埋設的溫度傳感器 的數(shù)量、位置以及冷卻壁12的構(gòu)造相適配。也就是說，在安裝器密引出裝置 20前，先要根據(jù)高爐炭磚層中埋設的溫度傳感器的數(shù)量、位置以及冷卻壁12 的構(gòu)造來合理設計器密引出裝置20的數(shù)量和位置，然后，在爐殼ll上開設供 器密引出裝置20穿入的孔洞，該孔洞應與構(gòu)成冷卻壁12的冷卻塊間的空隙相 對應(例如圖2所示)，于是，在安裝器密引出裝置20前，應將與器密引出 裝置20相應的冷卻塊間的空隙加大，以使得器密引出裝置20可從空隙中穿過。 例如，系統(tǒng)安裝有多個器密引出裝置20，相應地，埋設在炭磚層中的所有溫度 傳感器應分成與器密引出裝置20數(shù)量相等的組數(shù)，每組包括若干溫度傳感器， 于是，每組中的若干溫度傳感器便通過相應的一器密引出裝置20而被集中引 出到高爐外部。
實際使用時，預埋在高爐10炭磚層內(nèi)的溫度傳感器檢測自身所在測量位 置(爐缸爐底)的溫度，將溫度信號傳遞給信號采集控制器40，信號采集控制 器40對采集的溫度信號進行處理、轉(zhuǎn)換成各測量點的溫度值并經(jīng)由協(xié)議轉(zhuǎn)換 器70而傳遞給工控機50，工控機50 (侵蝕模型工控機)通過自身安裝的數(shù)學 模型軟件將傳遞來的溫度值以爐缸爐底侵蝕狀態(tài)圖、各溫度點分布圖、歷史曲 線圖、統(tǒng)計圖等直觀形式顯示給監(jiān)控人員觀看，從而達到預防惡性事故的發(fā)生、 保證高爐的安全穩(wěn)定運行、延長高爐使用壽命的目的。
本實用新型的優(yōu)點是
1、 本實用新型器密引出裝置結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，其保護了炭磚層中埋 設的溫度傳感器的引線集中從高爐內(nèi)被安全地引出到外部的信號采集箱內(nèi)，高 爐內(nèi)的傳感器引線可免于冷卻壁與爐殼間的間隙內(nèi)落入的高溫爐渣的損害，高 爐外的傳感器引線可免于外部高空墜物的傷害。對于高性能、高長壽、導線極 細的高爐專用溫度傳感器而言，其引線的引出更需要本實用新型器密引出裝 置。
2、 通過焊接加固墊片，在生產(chǎn)過程中，本實用新型器密引出裝置不會移 位，從而不會對傳感器引線產(chǎn)生拉扯力，有效保證了傳感器引線引出的安全性。
3、 在本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)中，傳感器引線由器密引出 裝置引出，這樣使得傳感器引線不會受損，確保了監(jiān)測信息的實時準確傳輸， 有效地提高了本實用新型高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)的監(jiān)測預警性能，更好地 避免了爐底及爐缸側(cè)壁局部燒穿等惡性事故的發(fā)生。4、 由于傳感器引線由器密引出裝置集中引出，故，與傳統(tǒng)傳感器引線引 出方式相比，高爐爐殼上需要開設的孔洞數(shù)量減少了，這使得爐殼自身的物理 性能不會受到過多的人為損害，爐殼強度不會消弱。由于器密引出裝置設計在 冷卻塊間的空隙內(nèi)，故，冷卻壁沒有受到器密引出裝置的破壞，冷卻壁的物理 性能沒有遭到損害，其冷卻效果沒有受到影響。
5、 由于在器密引出裝置的器密管中填充了耐熱、自凝結(jié)材料，故傳感器 引線可以被有效地固定，從而使傳感器的信息傳遞處于穩(wěn)定狀態(tài)。
以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術原理，對于本領域 的技術人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實 用新型技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實 用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于它包括高爐、信號采集箱、信號采集控制器和工控機，該高爐包括爐殼、冷卻壁、炭磚層，該炭磚層中埋設有多個溫度傳感器，該多個溫度傳感器的引線經(jīng)由該高爐上安裝的至少一器密引出裝置而從炭磚層中引出到高爐外的信號采集箱內(nèi)，該多個溫度傳感器的引線和該信號采集箱內(nèi)設置的一溫度傳感器的引線在該信號采集箱內(nèi)物理中轉(zhuǎn)為一大倍數(shù)電纜線，該大倍數(shù)電纜線經(jīng)由信號采集箱上設有的輸出口引出而與信號采集控制器的輸入端連接，該信號采集控制器的輸出端經(jīng)由協(xié)議轉(zhuǎn)換器而與該工控機的數(shù)據(jù)輸入端連接，其中該器密引出裝置包括器密管、保護管，該器密管為一中空管體，該器密管經(jīng)由該爐殼上預設的相應孔洞和構(gòu)成該冷卻壁的部分冷卻塊間預置的相應空隙而貫穿該爐殼和該冷卻壁，該器密管的一端部位于該冷卻壁與該炭磚層間的空隙內(nèi)，該器密管的另一端部位于該爐殼外部，該器密管用于使該炭磚層中埋設的所有溫度傳感器中的一部分溫度傳感器的引線通過集中穿設在該中空管體內(nèi)而被引出到高爐外部；該保護管為一中空管體，該保護管的一端套設在位于所述爐殼外部的器密管上，該保護管的另一端與所述信號采集箱的輸入口相連。
2、 如權(quán)利要求1所述的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于 所述器密引出裝置還包括墊片，該墊片上設有一通孔，該墊片經(jīng)由該通孔套設在位于所述爐殼外部的所述器密管上，且該墊片與所述爐殼和位于所述爐 殼外部的所述器密管之間相焊接，該墊片用于固定所述器密管。
3、 如權(quán)利要求l所述的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于所述器密管的內(nèi)徑為60至80mm，所述器密管位于所述爐殼外部的長度為 700至2000mm。
4、 如權(quán)利要求1所述的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于 所述器密管和所述保護管為不銹鋼材質(zhì)。
5、 如權(quán)利要求1所述的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于 所述炭磚層中埋設的溫度傳感器在所述器密管內(nèi)通過耐熱、自凝結(jié)材料固定。
6、 如權(quán)利要求1所述的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于 所述器密引出裝置的數(shù)量和位置與所述炭磚層中埋設的溫度傳感器的數(shù)量、位置以及所述冷卻壁的構(gòu)造相適配。
7、 一種器密引出裝置，該器密引出裝置用于高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括高爐、信號采集箱、信號采集控制器和工控機，該高爐包括爐殼、 冷卻壁、炭磚層，該炭磚層中埋設有多個溫度傳感器，其特征在于該器密引 出裝置包括器密管、保護管，其中該器密管為一中空管體，該器密管經(jīng)由該爐殼上預設的相應孔洞和構(gòu)成該 冷卻壁的部分冷卻塊間預置的相應空隙而貫穿該爐殼和冷卻壁，該器密管的一端部位于該冷卻壁與該炭磚層間的空隙內(nèi)，該器密管的另一端部位于該爐殼外 部，該器密管用于使該炭磚層中埋設的所有溫度傳感器中的一部分溫度傳感器 的引線通過集中穿設在該中空管體內(nèi)而被引出到高爐外部；該保護管為一中空管體，該保護管的一端套設在位于該爐殼外部的器密管 上，該保護管的另一端與該信號采集箱的輸入口相連。
8、 如權(quán)利要求7所述的器密引出裝置，其特征在于所述器密引出裝置還包括墊片，該墊片上設有一通孔，該墊片經(jīng)由該通孔 套設在位于所述爐殼外部的所述器密管上，且該墊片與所述爐殼和位于所述爐 殼外部的所述器密管之間相焊接，該墊片用于固定所述器密管。
9、 如權(quán)利要求7或8所述的器密引出裝置，其特征在于所述器密管的內(nèi)徑為60至80mm，所述器密管位于所述爐殼外部的長度為 700至2000mm;所述器密管和所述保護管為不銹鋼材質(zhì)。
專利摘要本實用新型公開了一種高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)及其器密引出裝置。該系統(tǒng)包括高爐、信號采集箱、信號采集控制器和工控機，炭磚層中埋設有溫度傳感器，溫度傳感器引線經(jīng)由高爐上安裝的至少一器密引出裝置從炭磚層中引出到信號采集箱內(nèi)。器密引出裝置包括器密管、保護管，器密管為中空管體，器密管使炭磚層中埋設的所有溫度傳感器中的一部分溫度傳感器引線通過集中穿設在中空管體內(nèi)而被引出到高爐外；保護管為中空管體，保護管一端套設在爐殼外部的器密管上，保護管另一端與信號采集箱輸入口相連。本實用新型器密引出裝置保護了溫度傳感器引線集中從高爐內(nèi)被安全引出，安裝器密引出裝置的高爐爐底爐缸監(jiān)測預警系統(tǒng)的監(jiān)測預警性能得到了提高。
文檔編號C21B7/24GK201372290SQ20092010690
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者梁立明, 王開力, 石宇航, 譚克鋒 申請人:北京中科創(chuàng)新園高新技術有限公司