[发明专利]热风炉炉壳裂纹的监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种热风炉炉壳裂纹的监测系统及监测方法，该监测系统包括多个声发射传感器、多根波导杆和处理器；波导杆分布在热风炉炉壳上，并隔开声发射传感器和热风炉炉壳，处理器根据声发射信号判断是否有裂纹，若有，则根据声发射信号确定裂纹位置等裂纹特征。该监测方法采用该监测系统，该监测方法包括通过声发射传感器采集声发射信号，根据声发射传感器是否采集到声发射信号判断热风炉炉壳是否产生裂纹，若未检测到，则判断无裂纹，若检测到，则判断有裂纹；当所述声发射传感器采集到声发射信号时，分析声发射信号的特征参数，并根据特征参数确定所述裂纹特征。本发明，能够实时监测热风炉炉壳的裂纹变化，有利于保证热风炉的安全运行。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种热风炉炉壳裂纹的监测系统及监测方法。

背景技术

热风炉是高炉冶炼的核心设备，热风炉的稳定安全运行是高炉高效安全生产的技术。但是，随着高炉冶炼强度和风温富氧水平的提高，热风炉炉壳频繁出现开裂问题，裂纹出现的区域主要现场焊缝及附近(热影响区域)，给热风炉的安全生产带来严重的安全隐患。因此，要十分重视并加强对热风炉的实时监测，掌握热风炉的运行状态。

目前，为了监测热风炉，在热风炉的壁面离散的设置多个温度监测点，但壁面离散的温度监测不能并不能很好的反映热风炉的运行状态，且对热风炉炉壳前期的裂纹开裂更是无法获得，当出现表面红热或串气时，炉壳裂纹已经贯穿炉壳壁厚。然而，现阶段没有有效的监控系统对热风炉炉壳的裂纹的萌芽与扩展进行实时监控，因此，给热风炉的安全生产带来严重安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的提供一种热风炉炉壳裂纹的监测系统、监测方法，以实现实时监测热风炉炉壳的裂纹变化，为热风炉安全运行提供数据支撑，保证热风炉安全运行。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种热风炉炉壳裂纹的监测系统，包括：

多个声发射传感器，用于采集声发射信号；

多根波导杆，分布在热风炉炉壳上，各所述声发射传感器设置在相应的波导杆上，且所述波导杆隔开所述声发射传感器和所述热风炉炉壳；

处理器，用于根据所述声发射传感器采集的声发射信号判断是否有裂纹，若有，则根据各所述声发射传感器采集的声发射信号确定裂纹特征，所述裂纹特征包括裂纹位置。

可选的，所述监测系统还包括：

前置放大器，用于放大所述声发射传感器采集的声发射信号，所述前置放大器与各所述声发射传感器连接；

声发射采集器，用于采集所述前置放大器采集输出的信号，所述声发射采集器与声发射前置器连接；

通信装置，通信连接所述处理器和所述声发射采集器。

可选的，所述声发射采集器为多通道数据采集器，所述声发射采集器的采样频率大于2MHz。

可选的，所述热风炉按温度范围分为多个温区段，各所述声发射传感器和各所述波导杆对应分布在温度范围最高的温区段。

可选的，沿所述热风炉的轴向方向间隔部分有多组声发射传感器组，每组所述声发射传感器组包括至少三个沿所述热风炉的周向方向布置的声发射传感器，且相邻两组所述声发射传感器组的轴向间距不小于所述热风炉对应位置的半径。

可选的，所述波导杆的一端固定在所述热风炉炉壳上，所述声发射传感器设置于在所述波导杆的另一端，所述波导杆与所述热风炉炉壳之间设置有用于声耦合的真空脂。

本发明的热风炉炉壳裂纹的监测系统，能够实时监测热风炉炉壳的裂纹变化，有利于保证热风炉的安全运行。

本发明还提供一种热风炉炉壳裂纹的监测方法，监测时采用上述任一种所述的监测系统，所述监测方法包括：