專利名稱：回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)測定溫度裝置。 技術(shù)背景回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)的溫度，是燒成、揮發(fā)、焙燒、煅燒作業(yè)的主要參 數(shù)，過低、過高都對生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量及效益影響大，該溫度是回轉(zhuǎn)窯(水 泥窯、揮發(fā)窯、燒成窯、煅燒窯等，國內(nèi)約有萬多臺)作業(yè)控制的關(guān)鍵參數(shù)。舉例如處理鋅浸出渣的揮發(fā)窯，要把渣中未浸出到溶液中的殘留 鋅揮發(fā)出來，揮發(fā)窯高溫反應(yīng)區(qū)的溫度要在108(TC以上，才能分離渣中 的鋅成蒸氣析出轉(zhuǎn)化成氧化鋅，20萬t/a濕法煉鋅廠，如果能測好反應(yīng)區(qū) 溫度，從渣中多回收1%的鋅將有2000 t/a鋅，這對國家資源回收有很大 的價值；又如水泥回轉(zhuǎn)窯是水泥熟料燒成環(huán)節(jié)，通常被稱為水泥廠的心 臟，燒成帶的溫度直接影響著水泥成品質(zhì)量， 一般在1300°C-1500°C， 如果過低，從預(yù)分解工序過來的原料中三鋁酸五鈣難以生成硅酸二鈣、 鐵鋁酸四鈣、鋁酸三鈣等水泥的主要成份，使水泥的成品標號降低，假 如由此摻合后的水泥標號從P. 0 42.5降到P. 0 32.5，按目前低市場價格 衡量，，兩標號水泥差價20-30元/t，以預(yù)分解的干法窯流程5000t/d的 規(guī)模，會使工廠每天損失10-15萬元。但是由于測溫不過關(guān)，揮發(fā)窯現(xiàn) 在一直無連續(xù)測溫裝置，很難把握反應(yīng)區(qū)溫度，揮發(fā)窯廢棄渣中的鋅就 白白丟棄了。而水泥窯也很難測好燒成溫度，產(chǎn)品質(zhì)量標號很難保證。 同樣在氫氧化鋁焙燒窯、炭素生產(chǎn)的煅燒窯等生產(chǎn)工藝中，這個溫度也 是作業(yè)控制的核心參數(shù)，它直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量及能耗。這個溫 度也是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備安全的重要參數(shù)，揮發(fā)工藝也要求該溫度在保證1080 'C以上后不宜過高，過高后使內(nèi)襯磨損加大，窯齡縮短，該窯耐火磚內(nèi)襯 壽命約三個月左右，控制好這一溫度后，如果2年內(nèi)少砌一次耐火磚，價 值也有幾十萬。傳統(tǒng)的測量方法是窯身反應(yīng)區(qū)插入熱電偶，把它的+/-信號分別接到 窯身的滑環(huán)，窯外的炭刷(或落弓)采樣裝置壓在隨窯轉(zhuǎn)動的滑環(huán)上， 把熱偶電信號采出。實際情況是爐內(nèi)料(浸出渣和焦粉的混合物)對窯 內(nèi)襯耐火高鋁磚磨損很厲害，1969年曾鉆到窯內(nèi)觀察，僅僅20多天時 間，200多mm的高鋁磚已磨損一半多，而熱電偶早就給磨斷，隨窯渣排 到渣池。這樣在1000多"C的高溫的還原性又氧化性氣氛內(nèi)及強磨作用 下，又有何種測溫件及保護管能在窯內(nèi)抗住磨損，這是反應(yīng)區(qū)測溫的主 要難題。幾十年來，自動控制人員想了很多方法，其中之一是作特殊袋型熱電偶插入裝置，把測溫?zé)犭娕伎s到窯壁的袋內(nèi)，留角度較小插孔以便通 反應(yīng)區(qū)溫度，以減少磨損，其結(jié)構(gòu)僅考慮減少磨損，但袋孔尺寸太窄， 窯內(nèi)物料也會卡入袋內(nèi)，融結(jié)堵塞，影響測溫，砌磚孔內(nèi)無卡磚，高溫 下，熱脹時很易擠、掉磚。而且反應(yīng)區(qū)高溫，氧化、還原氣氛對熱電偶 的影響還存在， 一旦熱電偶損壞，往往要在停窯時，才好更換。維修相 當(dāng)不便。由于窯體是轉(zhuǎn)動的，要把熱偶信號傳出。需通過滑環(huán)，碳刷(落弓) 或置于窯上較低溫處帶電池的無線發(fā)信裝置傳出。這種方法有個基本缺點，滑環(huán)(落塵碳刷式)的取電信號結(jié)構(gòu)，難 以適應(yīng)窯體的三維運動，不僅是轉(zhuǎn)動，還有窯身的軸向串動，使碳刷偏 磨而不能用，外筒壁圓周支撐的滑環(huán)也有結(jié)構(gòu)上的毛病，帶彈簧絕緣子 支撐結(jié)構(gòu)隨著窯身溫度的提高，圓形的滑環(huán)在熱脹力與支點固定力的作 用下，變梅花外形，碳刷或落弓在這樣的銅環(huán)行進接觸，難免有接觸不良的機會。另外由于內(nèi)部達1000多度，外壁溫度高，且露天配置及連接的絕緣導(dǎo)線的絕緣經(jīng)不住高溫及下雨的長期考驗。因此這種方法很難用 好，在國內(nèi)有色冶金的絕大多數(shù)揮發(fā)燒成窯上，由于維護量大且測不正 確，放棄不用。而無線電傳輸雖然克服碳刷與滑環(huán)的固有毛病。但在窯上高溫露天 的長期環(huán)境下，無線發(fā)射通訊裝置電池壽命及元件承受力也影響正常使 用。而熱偶磨損及維護難的主要問題仍然沒有解決。由于窯壁對固于窯上的無線發(fā)射通訊裝置的傳熱，有的地方采用了 2道隔熱板，但這樣會 把設(shè)備升高到500-600mm，則在隨窯轉(zhuǎn)動中把窯身兩側(cè)檢修走道周期地 阻擋，這是不容許的。國內(nèi)外另有一種對窯外殼皮掃描各點溫度來間接測量內(nèi)部溫度，內(nèi) 襯磨損或窯內(nèi)局部異常情況，主要落腳點在窯的安全，由于環(huán)境影響因 素、物料量變化及材料傳熱不同，只能總體判斷，缺少精確定量能力，該 方法較難推廣，投資也偏大，維護量也大。通常用比色高溫計從窯頭開口處測定，由于離反應(yīng)區(qū)遠，窯頭是著 火燃燒區(qū)，火光煙霧阻擋著比色高溫計的正確定位測量，所以也只能作 為參考，不能作為控制目標連續(xù)調(diào)節(jié)。總之，在窯體上采集信號及傳送出來，很難長期經(jīng)受窯上惡劣環(huán)境的 考驗，而且給自控儀表維護帶來很大的工作量及不安全性，正確的測溫 裝置必需考慮到這兩個基本要素。因此，需要找到并集成一種能承受高溫氣氛影響下耐磨的保護套管， 又應(yīng)利用不接觸測溫的設(shè)備，又要適應(yīng)轉(zhuǎn)窯的運動特點和環(huán)境的影響， 又要減少維護量的測溫技術(shù)，這中間哪一個環(huán)節(jié)都要協(xié)調(diào)處理好，才能 實現(xiàn)轉(zhuǎn)窯反應(yīng)區(qū)穩(wěn)定測溫。國內(nèi)在回轉(zhuǎn)窯的反應(yīng)區(qū)測溫上雖在不接觸測溫上有的做了工作，但未 能解決保護管磨損保護問題，也未考慮不同長度的窯體串動及大雨天的4環(huán)境處理，尚無完整合適的測溫方法。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量精度高、使用壽命長、 測溫可靠性高且環(huán)境適應(yīng)性強的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置，包括窯反應(yīng)區(qū)殼體和窯內(nèi)襯，在所述的窯內(nèi)襯2上設(shè)有寬大 袋孔，在所述的窯反應(yīng)區(qū)殼體及窯內(nèi)襯上安裝有與所述的寬大袋孔對應(yīng) 的一套引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置，所述的引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置的結(jié)構(gòu)是 比所述的窯內(nèi)襯更耐磨的耐火磚的前端插在所述的窯內(nèi)襯內(nèi)，后端設(shè) 在所述的窯反應(yīng)區(qū)殼體上的法蘭套內(nèi)，在所述的法蘭套側(cè)壁設(shè)有耐火銷 固住所述的耐火磚，引導(dǎo)測溫套管通過快開法蘭蓋及耐高溫墊壓緊插在 所述的耐火磚孔內(nèi)，且其內(nèi)封頭延伸至所述的寬大袋孔內(nèi)，所述的快開 法蘭蓋上設(shè)有與所述的引導(dǎo)測溫套管對應(yīng)且直徑略大于所述的引導(dǎo)測 溫套管內(nèi)徑的中孔，窯體外設(shè)有與所述的引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置的引 導(dǎo)測溫套管對應(yīng)的不接觸測溫器，所述的不接觸測溫器連接有顯控儀。 所述的不接觸測溫器為紅外線溫度儀或光纖測溫儀。 在所述的快開法蘭蓋水平直徑外焊接有快開手柄。 在所述的快開法蘭蓋上設(shè)有可蓋住所述的中孔的圓蓋套件。 在所述的窯反應(yīng)區(qū)殼體的窯外上半圓固裝有與所述的引導(dǎo)測溫法蘭 袋形裝置對應(yīng)的防護罩。采用上述技術(shù)方案的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置，是在轉(zhuǎn) 動窯體高溫狀態(tài)下使用了直接測定高溫區(qū)的完整集成測溫裝置，并確定 了保證這一正確測量為了適應(yīng)工況、窯體運動特性、窯體所處環(huán)境、 信息選擇、發(fā)射波長、發(fā)射距離、維護簡易等一系列相關(guān)措施。只有直 接測溫，才有條件對生產(chǎn)作業(yè)關(guān)鍵參數(shù)控溫。它提出了窯體內(nèi)測溫關(guān)鍵 裝置，袋式耐磨耐高溫新型裝置應(yīng)用了高品質(zhì)材料與工藝方法。用窯外 不接觸測溫簡化了測溫裝置，使窯體測溫變成單體儀表結(jié)構(gòu)，而不是一 種多環(huán)節(jié)的儀表檢測系統(tǒng)，從而使測溫維護工作量大大減少，也消除了 窯上維護的不安全性。從根本上解決了眾多窯體反應(yīng)區(qū)高溫度測量的老 大難問題。綜上所述，本發(fā)明是一種測量精度高、使用壽命長、測溫可靠性高 且環(huán)境適應(yīng)性強的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的圖2的A向視圖； 圖4是本發(fā)明的圖2的B向視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。參見圖1、圖2和圖3，在窯內(nèi)襯2上設(shè)有寬大袋孔7，在窯反應(yīng)區(qū)殼體1及窯內(nèi)襯2上安裝有與寬大袋孔7對應(yīng)的一套引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置3，引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置3的結(jié)構(gòu)是比窯內(nèi)襯2更耐磨的耐火磚34的前端插在窯內(nèi)襯2內(nèi)，其尺寸略小于殼體1上的開孔，后端設(shè)在窯反應(yīng)區(qū)殼體1上的法蘭套31內(nèi)，其尺寸大于殼體1上的開孔，每邊15nnn，或在法蘭套31側(cè)壁設(shè)有耐火銷35固住耐火磚34，以防高溫?zé)釢q時掉磚，引導(dǎo)測溫套管33通過快開法蘭蓋32及耐高溫墊36壓緊插在耐火磚34孔內(nèi)且其內(nèi)封頭延伸至寬大袋孔7內(nèi)，快開法蘭蓋32上設(shè)有與引導(dǎo)測溫套管33對應(yīng)且直徑略大于引導(dǎo)測溫套管33內(nèi)徑的中孔8，窯體外設(shè)有與引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置3的引導(dǎo)測溫套管33對應(yīng)的紅外線溫度儀4，紅外線溫度儀4連接有顯控儀5，在快開法蘭蓋32水平直徑外焊接有快開手柄37，在快開法蘭蓋32上設(shè)有可蓋住中孔8的圓蓋套件38，測溫時打開，不測溫時關(guān)閉，在窯反應(yīng)區(qū)殼體1的窯外上半圓固裝有與引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置3對應(yīng)的防護罩6，用于對引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置3防雨、雪。
參見圖1、圖2和圖3，在窯上反應(yīng)區(qū)段，裝置有引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置3，它應(yīng)達到耐高溫在165(TC以下，高溫下耐磨達到一個窯體砌筑周期多，抗氧化及還原性氣氛，耐火磚34材質(zhì)要高于窯內(nèi)襯2(耐火磚)，在高溫下，該處窯內(nèi)襯2溫度梯度小，且不掉磚，寬大袋孔7的袋孔寬大，物料進入后，在寬大袋孔7轉(zhuǎn)到窯頂時，物料自動掉出。引導(dǎo)測溫套管33耐高溫、耐磨、抗氣氛同上，且其安裝接溫頭防物料沖擊及剪切。引導(dǎo)測溫套管33能適應(yīng)窯體運行串動過大的結(jié)構(gòu)。
窯外用不接觸測溫器如紅外線溫度儀4，也可以是采用光纖測溫儀，紅外線溫度儀4對準封頭型套管內(nèi)孔，紅外線溫度儀4的紅外線射向引導(dǎo)測溫套管33接觸轉(zhuǎn)窯的反應(yīng)區(qū)的頭內(nèi)底壁，測定引導(dǎo)測溫套管33內(nèi)封頭接觸的反應(yīng)區(qū)溫度。在窯體一定的旋轉(zhuǎn)速度下，紅外線溫度儀4測溫的反應(yīng)速度高于窯的旋轉(zhuǎn)速度，足以掃描引導(dǎo)測溫套管33的內(nèi)底，反映出窯內(nèi)反應(yīng)區(qū)的正確溫度。紅外線溫度儀4的信號在溫度顯示中保持到下一次相當(dāng)參數(shù)更新為止，其余低的溫度數(shù)據(jù)就直接舍去。紅外線溫度儀4輸出信號在對準引導(dǎo)測溫套管33的內(nèi)封頭時溫度最高，不對準時的溫度較低，在送入顯控儀5(或控制系統(tǒng))中后，前者保持最高信號值到又掃描到引導(dǎo)測溫套管33的內(nèi)封頭時更新，后者低溫信號舍棄，這樣以l轉(zhuǎn)時間為周期，更新窯內(nèi)反應(yīng)區(qū)溫度。實現(xiàn)反應(yīng)(或燒成區(qū))的正確連續(xù)測溫。為了在窯體軸向串動下保持正確測量，引導(dǎo)測溫套管33掃描距離不一定夠，為此，要根據(jù)窯體的長度及窯身軸向串動的最大輻度配以相應(yīng)尺寸。
權(quán)利要求
1、一種回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置，包括窯反應(yīng)區(qū)殼體(1)和窯內(nèi)襯(2)，其特征是在所述的窯內(nèi)襯(2)上設(shè)有寬大袋孔(7)，在所述的窯反應(yīng)區(qū)殼體(1)及窯內(nèi)襯(2)上安裝有與所述的寬大袋孔(7)對應(yīng)的一套引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)，所述的引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)的結(jié)構(gòu)是比所述的窯內(nèi)襯(2)更耐磨的耐火磚(34)，其前端插在所述的窯內(nèi)襯(2)內(nèi)，后端設(shè)在所述的窯反應(yīng)區(qū)殼體(1)上的法蘭套(31)內(nèi)，引導(dǎo)測溫套管(33)通過快開法蘭蓋(32)及耐高溫墊(36)壓緊插在所述的耐火磚(34)孔內(nèi)且其內(nèi)封頭延伸至所述的寬大袋孔(7)內(nèi)，所述的快開法蘭蓋(32)上設(shè)有與所述的引導(dǎo)測溫套管(33)對應(yīng)且直徑略大于所述的引導(dǎo)測溫套管(33)內(nèi)徑的中孔(8)，窯體外設(shè)有與所述的引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)的引導(dǎo)測溫套管(33)對應(yīng)的不接觸測溫器，所述的不接觸測溫器連接有顯控儀(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置，其 特征是所述的不接觸測溫器為紅外線溫度儀(4)或光纖測溫儀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝 置，其特征是在所述的快開法蘭蓋(32)水平直徑外焊接有快開手柄 (37)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置， 其特征是在所述的快開法蘭蓋(32)上設(shè)有可蓋住所述的中孔(8)的圓 蓋套件(38) 0
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置，其特征是在所述的窯反應(yīng)區(qū)殼體(l)的窯外上半圓固裝有與所述的引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)對應(yīng)的防護罩(6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置， 其特征是在所述的法蘭套(31)內(nèi)后端尺寸大于殼體(l)上的開孔各邊 15 nrai，前端或側(cè)壁設(shè)有耐火銷(35)固住所述的耐火磚(34)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置，在窯內(nèi)襯(2)上設(shè)有寬大袋孔(7)及一套引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)，引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)的結(jié)構(gòu)是比窯內(nèi)襯(2)更耐磨的耐火磚(34)的前端插在窯內(nèi)襯(2)內(nèi)，后端設(shè)在窯反應(yīng)區(qū)殼體(1)上的法蘭套(31)內(nèi)，引導(dǎo)測溫套管(33)通過快開法蘭蓋(32)及耐高溫墊(36)壓緊插在耐火磚(34)孔內(nèi)且其內(nèi)封頭延伸至寬大袋孔(7)內(nèi)，快開法蘭蓋(32)上設(shè)有與引導(dǎo)測溫套管(33)對應(yīng)且直徑略大于引導(dǎo)測溫套管(33)內(nèi)徑的中孔(8)，窯體外設(shè)有與引導(dǎo)測溫法蘭袋形裝置(3)的引導(dǎo)測溫套管(33)對應(yīng)的不接觸測溫器，所述的不接觸測溫器連接有顯控儀(5)。本發(fā)明是一種測量精度高、使用壽命長、測溫可靠性高且環(huán)境適應(yīng)性強的回轉(zhuǎn)窯高溫反應(yīng)區(qū)不接觸測溫度裝置。
文檔編號F27B7/20GK101556111SQ200910043490
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者宮天嶺, 屈智勇, 屈智慧, 屈智明, 戈爾谷, 戈文燕 申請人:長沙威精儀表有限公司