專利名稱：高爐爐喉煤氣溫度場測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高爐爐喉煤氣溫度場測量裝置
所屬技術(shù)領(lǐng)域 本實用新型涉及一種高爐爐喉煤氣溫度場的非接觸式測量裝置。
背景技術(shù)：
高爐爐喉煤氣流分布是反映高爐爐況的重要標志，主要通過爐喉煤氣溫度來表 征。目前，高爐爐喉煤氣溫度的測量主要是采用十字測溫裝置，該裝置由插入高爐爐喉的四 根測溫鋼梁組成，利用每根鋼梁底部布置的數(shù)點熱電偶測量爐喉煤氣溫度。但是，十字測溫 裝置只能測量爐喉徑向上有限的溫度點，特別是高爐大型化后，測溫盲區(qū)較大，不能全面反 映整個爐喉平面的煤氣流分布，容易造成煤氣流誤判；另測溫鋼梁因阻擋爐頂布料，長期受 爐料沖擊和煤氣流沖刷，設(shè)備易損，還會加劇爐料粉化、改變料面形狀、影響煤氣分布，甚至 影響高爐順行。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有高爐爐喉煤氣測量裝置測量點有限和影響布料的不足，本實用新型 提供一種爐喉煤氣溫度場測量裝置，該裝置可以非接觸式測量整個爐喉平面的溫度場，而 且不影響高爐布料。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是測量裝置包括聲波發(fā)射接收 器、放大器，控制器，計算機及監(jiān)控軟件，在高爐爐喉鋼磚的被測平面上設(shè)有安裝套管，套管 的外法蘭與聲波發(fā)射、接收器的配對法蘭連接，聲波發(fā)射、接收器前端接微型麥克風，末端 經(jīng)文丘里管和電磁閥與氣源連接，電磁閥和微型麥克風的信號線與控制器連接，控制器與 監(jiān)控計算機連接。在爐喉中心區(qū)域和邊緣區(qū)域設(shè)置的聲波傳播路徑，使中心和邊緣區(qū)域聲波路徑的 交叉點比中心區(qū)域的多，實現(xiàn)被測平面溫度場的不等精度測量。所述氣源的壓力為聲波發(fā)射、接收器所需的發(fā)聲壓力與爐頂壓力之和。利用聲波在氣體介質(zhì)中的傳播速度與氣體溫度之間的函數(shù)關(guān)系對高爐爐喉煤氣 溫度場進行非接觸式測量。在高爐爐喉被測平面安裝多組聲波發(fā)射、接收器，在發(fā)射器上接 通一定壓力的氣體作為發(fā)聲氣源，由于發(fā)射器和接收器之間的距離是已知的，測定聲波在 被測空間路徑上的傳播時間就可計算出此路徑上的平均溫度。多組聲波發(fā)射、接收器可在 整個被測平面內(nèi)形成多條聲波傳播路徑，根據(jù)需求可設(shè)置每個聲波接收器只能接收固定的 幾個聲波發(fā)射器發(fā)出的聲波信號，這樣就形成了特定的聲波路徑，按設(shè)定的程序，順序啟閉 各個聲波發(fā)射、接收器，聲波信號經(jīng)放大器和控制器處理后得到每條路徑聲波傳播時間和 路徑溫度，通過端口傳輸給計算機監(jiān)控軟件，監(jiān)控軟件利用插值算法擬合出被測平面的溫 度場，并給出被測空間的等溫線圖、路徑圖、區(qū)塊圖以及時間趨勢圖等直觀化的信息。本實用新型的有益效果是，可以在不影響高爐布料的前提下非接觸、準確的測量 爐喉部位被測平面的煤氣溫度場，進而獲得整個爐喉平面的實時煤氣流分布情況，配合布 料裝置的精確布料，從而得到合理的煤氣流分布，有助于實現(xiàn)高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。另裝置全部在爐外安裝，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，不受爐內(nèi)高溫、高壓、高粉塵的影響。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是聲波傳播路徑圖。圖中1.聲波發(fā)射、接收器，2.安裝套管，3.高爐爐殼，4.爐喉鋼磚。
具體實施方式
在
圖1所示的高爐爐喉鋼磚4的被測平面上水平開設(shè)安裝孔并制作安裝套管2，套管2在高爐爐殼3的內(nèi)部喇叭管之外澆注耐火料或填充耐火材料，并與爐殼3焊接密封，套 管2的外法蘭與聲波發(fā)射、接收器1的配對法蘭連接。聲波發(fā)射、接收器1前端接微型麥克 風，末端經(jīng)過文丘里管和電磁閥外接氣源，氣源選擇氮氣，氮氣氣源的壓力為聲波、發(fā)射器1 所需的發(fā)聲壓力與爐頂壓力之和。裝置所有控制信號均由外部控制器控制。在圖2的實施例中，16個聲波發(fā)射、接收器1均勻安裝在爐殼3外，其中標注T的 為聲波發(fā)射器，標注R的為聲波接收器，圖2所示的聲波傳播路徑，使爐喉邊緣和中心區(qū)域 的聲波路徑交叉點相對中間區(qū)域更多，這樣在爐喉邊緣和中心部位的煤氣溫度可獲得更高 的精度。
權(quán)利要求一種高爐爐喉煤氣溫度場測量裝置，包括聲波發(fā)射接收器、放大器、控制器、計算機及監(jiān)控軟件，其特征在于在高爐爐喉鋼磚(4)的被測平面上設(shè)有安裝套管(2)，套管(2)的外法蘭與聲波發(fā)射、接收器(1)的配對法蘭連接，聲波發(fā)射、接收器(1)前端接微型麥克風，末端經(jīng)文丘里管和電磁閥與氣源連接，電磁閥和微型麥克風的信號線與控制器連接，控制器與監(jiān)控計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐喉煤氣溫度場測量裝置，其特征在于在爐喉中心區(qū) 域和邊緣區(qū)域設(shè)置的聲波傳播路徑，使中心和邊緣區(qū)域上聲波路徑的交叉點比中心區(qū)域的^^ ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爐爐喉煤氣溫度場測量裝置，其特征在于所述氣源 的壓力為聲波發(fā)射、接收器(1)所需的發(fā)聲壓力與爐頂壓力之和。
專利摘要本實用新型公開了一種能夠非接觸式測量高爐爐喉煤氣溫度場的裝置，用于反映爐喉煤氣流分布，指導高爐操作。由聲波發(fā)射接收器、放大器(1)、控制器、計算機及監(jiān)控軟件組成。在高爐爐喉部位爐殼外安裝聲波發(fā)射、接收器，以特定壓力氣體作為氣源，利用聲波測溫原理，獲得實時的高爐爐喉煤氣溫度場。設(shè)置一種特定的不等精度測量路徑，可獲得爐喉中心和邊緣區(qū)域的高精度溫度分布，監(jiān)控軟件可給出煤氣溫度場的等溫線圖、區(qū)塊圖等直觀信息。該裝置不受爐內(nèi)高溫、高壓、高粉塵的影響，不影響高爐布料。
文檔編號C21B7/24GK201762353SQ20102051350
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者張衛(wèi)東, 沈海波, 鄧武, 郭之明, 陳平安 申請人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司;陜西午禾科技有限責任公司