[实用新型]高炉炉喉煤气温度场测量装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种高炉炉喉煤气温度场的非接触式测量装置。

背景技术

高炉炉喉煤气流分布是反映高炉炉况的重要标志，主要通过炉喉煤气温度来表征。目前，高炉炉喉煤气温度的测量主要是采用十字测温装置，该装置由插入高炉炉喉的四根测温钢梁组成，利用每根钢梁底部布置的数点热电偶测量炉喉煤气温度。但是，十字测温装置只能测量炉喉径向上有限的温度点，特别是高炉大型化后，测温盲区较大，不能全面反映整个炉喉平面的煤气流分布，容易造成煤气流误判；另测温钢梁因阻挡炉顶布料，长期受炉料冲击和煤气流冲刷，设备易损，还会加剧炉料粉化、改变料面形状、影响煤气分布，甚至影响高炉顺行。

发明内容

为了克服现有高炉炉喉煤气测量装置测量点有限和影响布料的不足，本实用新型提供一种炉喉煤气温度场测量装置，该装置可以非接触式测量整个炉喉平面的温度场，而且不影响高炉布料。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：测量装置包括声波发射接收器、放大器，控制器，计算机及监控软件，在高炉炉喉钢砖的被测平面上设有安装套管，套管的外法兰与声波发射、接收器的配对法兰连接，声波发射、接收器前端接微型麦克风，末端经文丘里管和电磁阀与气源连接，电磁阀和微型麦克风的信号线与控制器连接，控制器与监控计算机连接。

在炉喉中心区域和边缘区域设置的声波传播路径，使中心和边缘区域声波路径的交叉点比中心区域的多，实现被测平面温度场的不等精度测量。

所述气源的压力为声波发射、接收器所需的发声压力与炉顶压力之和。

利用声波在气体介质中的传播速度与气体温度之间的函数关系对高炉炉喉煤气温度场进行非接触式测量。在高炉炉喉被测平面安装多组声波发射、接收器，在发射器上接通一定压力的气体作为发声气源，由于发射器和接收器之间的距离是已知的，测定声波在被测空间路径上的传播时间就可计算出此路径上的平均温度。多组声波发射、接收器可在整个被测平面内形成多条声波传播路径，根据需求可设置每个声波接收器只能接收固定的几个声波发射器发出的声波信号，这样就形成了特定的声波路径，按设定的程序，顺序启闭各个声波发射、接收器，声波信号经放大器和控制器处理后得到每条路径声波传播时间和路径温度，通过端口传输给计算机监控软件，监控软件利用插值算法拟合出被测平面的温度场，并给出被测空间的等温线图、路径图、区块图以及时间趋势图等直观化的信息。

本实用新型的有益效果是，可以在不影响高炉布料的前提下非接触、准确的测量炉喉部位被测平面的煤气温度场，进而获得整个炉喉平面的实时煤气流分布情况，配合布料装置的精确布料，从而得到合理的煤气流分布，有助于实现高炉生产的稳定顺行。另装置全部在炉外安装，结构简单，维护方便，不受炉内高温、高压、高粉尘的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是声波传播路径图。

图中1.声波发射、接收器，2.安装套管，3.高炉炉壳，4.炉喉钢砖。

具体实施方式

在图1所示的高炉炉喉钢砖4的被测平面上水平开设安装孔并制作安装套管2，套管2在高炉炉壳3的内部喇叭管之外浇注耐火料或填充耐火材料，并与炉壳3焊接密封，套管2的外法兰与声波发射、接收器1的配对法兰连接。声波发射、接收器1前端接微型麦克风，末端经过文丘里管和电磁阀外接气源，气源选择氮气，氮气气源的压力为声波、发射器1所需的发声压力与炉顶压力之和。装置所有控制信号均由外部控制器控制。

在图2的实施例中，16个声波发射、接收器1均匀安装在炉壳3外，其中标注T的为声波发射器，标注R的为声波接收器，图2所示的声波传播路径，使炉喉边缘和中心区域的声波路径交叉点相对中间区域更多，这样在炉喉边缘和中心部位的煤气温度可获得更高的精度。