專利名稱：燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金生產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)，主要用于450m燒結(jié)點(diǎn)火爐的耐火材料監(jiān)測(cè)，具體涉及燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在燒結(jié)生產(chǎn)中，燒結(jié)點(diǎn)火保溫爐是最為重要的生產(chǎn)設(shè)備之一，它供給燒結(jié)料面足夠的熱量和溫度，保證點(diǎn)火后燒結(jié)過程能自上而下進(jìn)行。通常燒結(jié)點(diǎn)火爐以焦?fàn)t煤氣作為點(diǎn)火燃料，爐膛內(nèi)的溫度在1200°C左右，最高可達(dá)到1300°C，因此它也是燒結(jié)生產(chǎn)中危險(xiǎn)系數(shù)最高的設(shè)備。燒結(jié)點(diǎn)火爐外部為鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為耐火材料澆注或砌筑而成,爐頂部為空氣、煤氣 管道及數(shù)量及種類繁多的閥門。點(diǎn)火爐的爐齡是根據(jù)點(diǎn)火爐所選用耐火材料的材質(zhì)和使用維護(hù)情況決定的，正常的點(diǎn)火爐內(nèi)耐火材料的使用壽命在8 10年，當(dāng)點(diǎn)火爐內(nèi)耐火材料到達(dá)爐齡的后期時(shí)，點(diǎn)火爐的危險(xiǎn)性也隨之升高，點(diǎn)火爐內(nèi)耐火材料不可避免的劣化脫落，甚至?xí)l(fā)生大面積的耐火材料坍塌，點(diǎn)火保溫爐爐頂溫度將會(huì)大幅升高，將對(duì)爐頂煤氣管道、閥門的設(shè)備安全及作業(yè)人員生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在日常生產(chǎn)中，點(diǎn)火爐耐火材料的監(jiān)測(cè)很難有效進(jìn)行，因?yàn)闊Y(jié)機(jī)作業(yè)率很高，長(zhǎng)時(shí)間停車較少，短時(shí)間內(nèi)點(diǎn)火爐內(nèi)溫度很難降低到進(jìn)入檢查的溫度，而頻繁的滅火降溫升溫也會(huì)造成點(diǎn)火爐耐火材料壽命的降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了減少燒結(jié)機(jī)故障停機(jī)時(shí)間，減少點(diǎn)火保溫爐的滅火次數(shù)，延長(zhǎng)燒結(jié)點(diǎn)火保溫爐耐火材料的使用壽命，本發(fā)明提出一種燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征是在點(diǎn)火保溫爐頂部耐火材料澆注時(shí)，預(yù)埋熱電偶套管，熱電偶套管插入點(diǎn)火爐耐火材料深度為10mm，在點(diǎn)火保溫爐頂耐火材料澆注完成后，熱電偶套管由輕質(zhì)保溫耐火材料澆注覆
至Jhl o所述的熱電偶分布在點(diǎn)火爐段長(zhǎng)度方向3排，每排設(shè)有6只熱電偶，相鄰兩只熱電偶之間的間距為800_，相鄰兩排之間的熱電偶錯(cuò)位分布，兩排熱電偶之間設(shè)置一排燒嘴，3排熱電偶之間設(shè)置兩排燒嘴；熱電偶在保溫爐段長(zhǎng)度方向分布2排，每排設(shè)有6只熱電偶，相鄰兩只熱電偶之間的間距為800mm.，在保溫爐段長(zhǎng)度方向的兩排熱電偶以保溫爐燒嘴為軸對(duì)稱分布；
所述的溫度比較變化值=熱電偶實(shí)測(cè)溫度-基準(zhǔn)溫度；
所述的輕質(zhì)保溫耐火材料的主要成分為硅藻土；
爐頂熱電偶安裝完成后，將爐頂各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)接入控制室控制系統(tǒng)中。爐頂各測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理后，就可將爐頂耐火材料各區(qū)域的溫度情況按照不同溫度區(qū)域?qū)?yīng)不同顏色的三維圖進(jìn)行顯示監(jiān)控，模擬出點(diǎn)火保溫爐實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)爐況。
在以點(diǎn)火保溫爐烘爐完成后正常連續(xù)生產(chǎn)第30日的測(cè)溫作為點(diǎn)火保溫爐的耐火材料溫度基準(zhǔn)，根據(jù)各測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度與基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，即點(diǎn)火保溫爐烘爐后正常連續(xù)生產(chǎn)第30天，此時(shí)爐頂耐火材料無(wú)脫落，厚度一致，此時(shí)三排熱電偶均讀到溫度數(shù)值，即此時(shí)的數(shù)值為溫度基準(zhǔn)，經(jīng)過連續(xù)監(jiān)測(cè)，到發(fā)現(xiàn)某個(gè)溫度點(diǎn)變化后，將其與基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，如果溫度數(shù)值增加，則表明其所測(cè)定的爐頂區(qū)域有劣化脫落現(xiàn)象，如溫度數(shù)據(jù)減小，則表明其所測(cè)定的爐頂區(qū)域有結(jié)瘤現(xiàn)象，所測(cè)數(shù)值與其準(zhǔn)值差異越大，則表明爐頂劣化越嚴(yán)重，設(shè)定當(dāng)該差值大于±50°C時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并提醒安排對(duì)點(diǎn)火保溫爐的檢修計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火保溫爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)控。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某幾點(diǎn)或某區(qū)域內(nèi)溫度異常時(shí)升高時(shí)，就可以判斷出點(diǎn)火爐此區(qū)域內(nèi)耐火材料可能有脫落或裂痕，在適當(dāng)時(shí)間停機(jī)進(jìn)行修補(bǔ)處理即可。所述的熱電偶的主要技術(shù)參數(shù)
a)熱電偶型號(hào)WRN-K-231；b)熱電偶規(guī)格L=450mm；
c)熱電偶套管Φ16mm L=430mm。所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是微軟Windows 2000專業(yè)版。所述的控制室控制系統(tǒng)是西門子WinCC工業(yè)控制系統(tǒng)。本發(fā)明設(shè)施簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、造價(jià)低廉。點(diǎn)火保溫爐各測(cè)溫點(diǎn)的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)易于儲(chǔ)存和再處理，完整的體現(xiàn)出一代爐齡內(nèi)點(diǎn)火保溫爐耐火材料的劣化過程，真實(shí)可靠的對(duì)點(diǎn)火保溫爐內(nèi)部耐火材料不同部位進(jìn)行有效監(jiān)控。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控過程直觀可靠，操作工可以根據(jù)實(shí)際爐況設(shè)定不同的報(bào)警點(diǎn)，有效提高點(diǎn)火保溫爐進(jìn)行的安全系數(shù)。本發(fā)明還具有下述優(yōu)點(diǎn)
1、可以有效減少對(duì)點(diǎn)火保溫爐日常檢查維護(hù)的人力、物力投入的成本，有效降低了人身安全事故的發(fā)生；
2、有效提高點(diǎn)火保溫爐的安全性能，降低了因點(diǎn)火保溫爐耐火材料劣化而造成的點(diǎn)火保溫爐坍塌，煤氣泄露爆炸而引發(fā)的人身傷亡財(cái)產(chǎn)損失的安全生產(chǎn)事故；
3、有效提高燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)作業(yè)率，減少因點(diǎn)火保溫爐耐火材料脫落而造成的非計(jì)劃停機(jī)和點(diǎn)火保溫爐內(nèi)部檢查的故障停機(jī)，提高點(diǎn)火保溫爐的使用壽命，延長(zhǎng)點(diǎn)火保溫爐耐火材料的使用周期，點(diǎn)火保溫爐使用壽命在6個(gè)月以上。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例本實(shí)施例采用的熱電偶的主要技術(shù)參數(shù)是熱電偶型號(hào)WRN-K_231 ;熱電偶規(guī)格L=450mm ;熱電偶套管Φ16ι πι L=430mm。采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是微軟Windows 2000專業(yè)版；
采用的控制室控制系統(tǒng)是西門子WinCC工業(yè)控制系統(tǒng)。在點(diǎn)火保溫爐頂部耐火材料澆注時(shí)，預(yù)埋熱電偶套管，熱電偶套管插入點(diǎn)火爐耐火材料深度為10mm，在點(diǎn)火保溫爐爐頂耐火材料澆注完成后，熱電偶套管由輕質(zhì)保溫耐火材料澆注覆蓋。所述的熱電偶的分布在點(diǎn)火爐段長(zhǎng)度方向?yàn)?排，每排6只，相鄰兩只熱電偶之間的間距為800mm，相鄰兩排之間的熱電偶錯(cuò)位分布，在兩排燒嘴兩側(cè)各分布一排，在兩排燒嘴中間分布一排；在保溫爐段長(zhǎng)度方向分布2排，每排6只，相鄰兩只熱電偶之間的間距為800mm.，在保溫爐段長(zhǎng)度方向的兩排熱電偶以保溫爐燒嘴為軸對(duì)稱分布；
所述的輕質(zhì)保溫耐火材料主要成分為硅藻土；
爐頂熱電偶安裝完成后，將爐頂各測(cè)溫點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)接入控制室控制系統(tǒng)中。爐頂各測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理后，就可將爐頂耐火材料各區(qū)域的溫度情況按照不同溫度區(qū)域?qū)?yīng)不同顏色的三維圖進(jìn)行顯示監(jiān)控，模擬出點(diǎn)火保溫爐實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)爐況。在以點(diǎn)火保溫爐烘爐完成后正常連續(xù)生產(chǎn)30日的測(cè)溫作為點(diǎn)火保溫爐的耐火材料溫度基準(zhǔn)，即點(diǎn)火保溫爐烘爐后正常連續(xù)生產(chǎn)第30天，此時(shí)爐頂耐火材料無(wú)脫落，厚度一致，此時(shí)三排熱電偶(A為北排、B為中排、C為南排，每排6個(gè)熱電偶，從西到東編號(hào)，分別記為Al - A6、BI - B6、Cl 一 C6)均讀到溫度數(shù)值，即此時(shí)的數(shù)值為溫度基準(zhǔn)，經(jīng)過連續(xù)監(jiān)測(cè)，到發(fā)現(xiàn)某個(gè)溫度點(diǎn)變化后，將其與基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，如果溫度數(shù)值增加，則表明其所測(cè)定的爐頂區(qū)域有劣化脫落現(xiàn)象，如溫度數(shù)據(jù)減小，則表明其所測(cè)定的爐頂區(qū)域有結(jié)瘤現(xiàn)象，所測(cè)數(shù)值與其準(zhǔn)值差異越大，則表明爐頂劣化越嚴(yán)重，我們?cè)O(shè)定當(dāng)該差值大于±50°C時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并提醒安排對(duì)點(diǎn)火保溫爐的檢修計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火保溫爐耐火材料 劣化傾向的動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)控。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某幾點(diǎn)或某區(qū)域內(nèi)溫度異常時(shí)升高時(shí)，就可以判斷出點(diǎn)火爐此區(qū)域內(nèi)耐火材料可能有脫落或裂痕，在適當(dāng)時(shí)間停機(jī)進(jìn)行修補(bǔ)處理即可。
權(quán)利要求
1.燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征是在點(diǎn)火保溫爐頂部耐火材料澆注時(shí)，預(yù)埋熱電偶，熱電偶插入點(diǎn)火爐耐火材料深度為10_，在點(diǎn)火保溫爐頂耐火材料澆注完成后，熱電偶由輕質(zhì)保溫耐火材料澆注覆蓋；以點(diǎn)火保溫爐烘爐完成后正常連續(xù)生產(chǎn)的第30日的每個(gè)熱電偶測(cè)溫平均值作為每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的點(diǎn)火保溫爐耐火材料基準(zhǔn)溫度，將各測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度與其基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，獲得溫度比較變化值；在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定溫度比較變化值的絕對(duì)值大于50°C為報(bào)警值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述的熱電偶分布在點(diǎn)火爐段長(zhǎng)度方向3排，每排設(shè)有6只熱電偶，相鄰兩只熱電偶之間的間距為800mm，相鄰兩排之間的熱電偶錯(cuò)位分布，兩排熱電偶之間設(shè)置ー排燒嘴，3排熱電偶之間設(shè)置兩排燒嘴；熱電偶在保溫爐段長(zhǎng)度方向分布2排，每排設(shè)有6只熱電偶，相鄰兩只熱電偶之間的間距為800mm，熱電偶在在保溫爐段長(zhǎng)度方向的兩排熱電偶以保溫爐燒嘴為軸對(duì)稱分布。
3.根據(jù)溫度比較變化值權(quán)利要求I所述的燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征是所述的溫度比較變化值=熱電偶實(shí)測(cè)溫度-基準(zhǔn)溫度。
全文摘要
燒結(jié)點(diǎn)火爐耐火材料劣化傾向的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法，主要用于450m燒結(jié)點(diǎn)火爐的耐火材料監(jiān)測(cè)，在點(diǎn)火保溫爐頂部耐火材料澆注時(shí)，預(yù)埋熱電偶，熱電偶插入點(diǎn)火爐耐火材料深度為10mm，在點(diǎn)火保溫爐頂耐火材料澆注完成后，熱電偶由輕質(zhì)保溫耐火材料澆注覆蓋；以點(diǎn)火保溫爐烘爐完成后正常連續(xù)生產(chǎn)的第30日的每個(gè)熱電偶測(cè)溫平均值作為每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的點(diǎn)火保溫爐耐火材料基準(zhǔn)溫度，將各測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度與其基準(zhǔn)溫度進(jìn)行比較，獲得溫度比較變化值；在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定溫度比較變化值的絕對(duì)值大于50℃為報(bào)警值。本發(fā)明實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控操作工可以根據(jù)實(shí)際爐況設(shè)定不同的報(bào)警點(diǎn)，有效提高點(diǎn)火保溫爐的安全系數(shù)。
文檔編號(hào)F27B21/14GK102767952SQ20121022518
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者吳明, 徐慧明, 朱小紅, 李強(qiáng), 楊朝剛, 高長(zhǎng)濤 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司