[发明专利]高炉铁水测温设备

说明书

技术领域

本发明涉及高炉测温技术领域，尤其涉及一种使用一次性测温热电偶的高炉铁水温度的测温设备。

背景技术

高炉是高炉炼铁流程的主体，自炉体上部装入铁矿石、燃料和溶剂，从下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量高温还原性气体向上运动，炉料在下降过程中经过加热、还原、熔化、造渣等一系列物理化学过程，最终生成液态炉渣和铁水。长期以来，高炉操作者对炉况的判断主要根据高炉仪表的反映情况和高炉工长的观察及经验积累。这一办法容易造成判断失误、调剂滞后和反向操作的现象。继而导致炉况波动甚至失常。而且铁水质量的好坏直接影响到钢铁产品的质量，因此出铁口铁水的温度精确检测对于改进冶金生产工艺，提高铁水产品质量，降低生产成本，延长高炉的使用寿命就显得非常重要，并且已经成为标准配置要求。

高炉铁水测温相关特点：温度高，温度范围1200℃～1800℃。铁水和铁渣的混合物且铁渣往往在铁水上部有时比较厚，表面、中心、边缘温度差别大，并且和出铁过程相关，对铁沟内铁水进行测温，连续性测温要求不高而且伴有粉尘和烟雾、石墨碳飞扬。

测量铁水的温度，主要分为两种方式：接触式测量和非接触式测量。前者利用测温敏感元件在测温时与钢水、铁水直接接触，比如采用快速一次性热电偶(主要使用的是铂铑系列的贵金属热电偶)测温方法。该方法操作复杂，一般采取信号进入现场二次仪表，由二次仪表测算出铁水温度，之后以4～20mA信号或者其他方式送控制系统显示及其他计算，该种方法目前还在广泛大量使用，各个厂家也针对一次性热电偶本身进行改进，降低成本。后者往往通过光学高温计、光电高温计、辐射高温计、比色高温计、红外测温计等等，实现钢水或铁水的连续测温，但缺点是往往测量的是铁水表面的温度而非铁水温度。高炉铁水测温设备附近环境温度高且恶劣，空气中含铁屑灰尘含量大，易导致电子设备顺坏，每隔一两年就需要更换设备，测温得到温度数值一般不在二次测温表上看，而是在出铁口大屏幕上显示，直接利用PLC或者DCS的4～20mA输出信号实现。

发明内容

本发明旨在提出一种具有低成本的利用一次性测温热电偶的高炉铁水测温设备。

根据本发明的一实施例，提出一种高炉铁水测温设备，包括：

测温枪，测温枪上安装一次性测温热电偶；

测温枪操作臂，沿高炉的铁水沟设置，测温枪操作臂操作安装有一次性热电偶的测温枪插入铁水中，并在设定的时间后从铁水中拔出测温枪；

隔离器组件，与测温枪电连接，隔离器组件包括温度范围不同的一组隔离器，其中的一个隔离器被选择并接入到设备的电路中；

控制组件，与隔离器组件电连接，控制组件包括预处理模块、测温处理模块和异常处理模块；

输出组件，与控制组件电连接，输出组件包括显示器、指示灯和蜂鸣器。

在一个实施例中，测温枪操作臂将测温枪上安装的一次性测温热电偶插入铁水中，1.5秒后拔出。

在一个实施例中，该高炉铁水测温设备还包括一组探头和控制计算机终端。一组探头设置在铁水沟上方，探头探测铁水沟中铁水的数据。控制计算机终端连接到控制组件。

在一个实施例中，测温处理模块包括：延时计时器、间隔采样器和采样计数器。采样间隔期的采样间隔小于等于200ms，采样计数器的采样计数为30-40个。延时计时器工作期间，延时计时器工作期间，采样计数器不进行采样，延时计数器完成延时计数后，间隔采样器的采样间隔为200ms，采样计数器的采样计数为30-40个，最新采样得到的4-6个采样计数进行循环计算。

在一个实施例中，隔离器组件包括第一隔离器和第二隔离器，第一隔离器的温度范围为1100℃～1550℃，第二隔离器的温度范围为0℃～1600℃。

本发明的高炉铁水测温设备利用一次性测温热电偶，借助于功能强大且扫描速度足够快的控制组件，比如PLC或者DCS来实现高速测温。本发明的高炉铁水测温设备结构简单、成本低、测温准确率高，可以显著降低热电偶的消耗和二次仪表更换。

附图说明

图1揭示了根据本发明的一实施例的高炉铁水测温设备的结构图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的高炉铁水测温设备进行测温的时序图。

图3揭示了根据本发明的一实施例的高炉铁水测温设备的测温控制逻辑。

具体实施方式