[其他]炉底厚度测量报警仪

说明书

一种检测炼钢转炉炉底厚度的测量报警装置。

如众所知，随着冶金工业的发展，顶底复吹转炉炼钢法在炼钢厂已经得到了越来越广泛的应用。而在该工艺中，及时、准确的判断或测定出炉底特别是底枪部位耐火材料的厚度，以便在保证不漏钢的条件下尽量延长炉衬寿命是十分重要的，为此冶金工作者作出过多种努力。就目前而言，主要采用的方法有两类，一类是将有关的测量装置安装在炉壁（包括炉底）耐火材料内部，进行传感测量，其代表是日本的“FMセゾサ”，即FM传感器。另一类是依靠光学原理进行远距离“透视”定厚，其代表为瑞典AGA公司研制的AGAIMS    1600转炉测厚仪，在这两类仪器中，前者的优点是可以连续测量，但仍不够完善，这是因为由于钢水对于炉衬耐火材料的侵蚀和对于包扎热电偶的耐火材料的侵蚀很可能不一致，而且传感测量元件所在位置与需重点测量的底枪所在位置相分离，可能出现假象，精度较低；而后者的优点是准确，但做不到连续，每次测量都要停炉定位，然后再测，每次需要十分钟左右，既浪费时间又消耗能源，而且仪器本身因依激光原理制成，造价昂贵。

本实用新型的设计目的在于集中上述两类仪器之优点，既保持测量值的精确，又使之连续，并配以相应的显示装置，以保证控制和操作人员准确掌握炉内特别是底枪附近耐火材料的侵蚀状况。具体实现是在FM传感器的基础上完成的，仪器由传感探头及显示报警装置等部分组成。现结合附图予以说明。

附图中，传感探头如图1A和图1B所示，其中图1A是传感探头的横向剖面结构示意图。图1B是传感探头纵向剖面结构示意图。图中包括热电偶探头1、导线2、绝缘耐火材料3、保护管4、传感探头的安装位置如图2A、图2B所示，其中图2A为各传感探头沿底枪外侧排列的横向剖面结构示意图，图2B为各传感探头沿底枪外侧排列的纵向位置示意图，图中包括底枪5、炉衬耐火材料6、传感探头7、临界传感探头8、危险传感探头9、炉壳10。

本项实用新型与FM传感器的共同之处在于其传感探头均由铠装热电偶构成，而特征在于将多个传感探头沿炉衬厚度方向即垂直炉衬平面方向布置于底枪外壁侧（紧挨着枪壁），传感探头与各显示仪表相接。传感探头的个数依实测的需要情况而定，越多则测量的越准确，各传感探头在底枪外壁沿枪壁园周方向与底枪轴线相平行等距或不等距布置，传感探头上的热电偶探头位置在炉衬的厚度方向上等间距或不等间距放置，即当上述两方向均等距布置时，若将热电偶探头所在点园滑连接起来可形成一沿底枪外壁上升的螺旋线。为了在不发生漏钢事故的前题下，尽量利用炉衬耐火材料，应在炉衬（底枪）侵蚀的临界位置和危险位置分别设置一传感探头，以便当侵蚀到各自的位置时给予特殊显示或报警。为了保证底枪的安装和炉底耐火材料砌筑不因传感探头的埋入而受到大的影响，其传感探头在保证正常工作的前提下应做得越细越好，传感探头布置好后，用耐火材料充填其所留下的缝隙，使枪、传感探头及炉底耐火材料能成为一体。

各传感探头与外界的各显示装置相连接，这种显示装置可以是任何二次通用或专用仪表，包括电子计算机等在内。特别是当炉衬（底枪）侵蚀已到了临界位置（附图2B中的8）和危险位置（附图2B中的9）时，应该有明显的报警显示装置，如闪光灯、警铃等。

本项实用新型的原理在于依靠热电偶做探头，进行测量。随着侵蚀界面即熔钢边界层的挨近，测量值在不断上升，而当探头与侵蚀界面即将接触时，实测达到最高值，一经和钢水接触，热电偶探头即被熔化而测值消失，这样，根据砌筑时标定的各探头所在位置，观察每个探头的测量值即可知道炉内底枪附近耐火材料被侵蚀的情况了。由于依据的上述原理，因此保证探头的损坏与侵蚀界面（又称熔钢边界层）的到达，即与钢水的初次接触同步是极端重要的。侵蚀界面未到即损坏是超前，界面到了还未损坏为滞后，二者都将影响整个检测仪的精度，进而影响了生产，而上述的同步能够作到，铠装热电偶的保护管及内部的耐火材料性能是关键，应采用与熔钢边界层一经接触即能熔化的材质作成。

本实用新型已试验应用，当炉底厚度为1260毫米时，其装有传感探头16个，沿园周方向等距离分布于底枪外侧，距炉壳640毫米处开始为炉衬的危险位置，布置第一个探头，681毫米处为临界位置，布置第二个传感探头，其余沿炉衬的厚度方向等距布置，每相邻传感探头的垂直距离为41毫米，与临界位置探头相连的为闪光红灯，与危险位置探头相连的是警铃，与其他探头相连接的二次仪表是电子计算机、CRT显示器、模拟显示器、打印机等。该仪表精度达到了±5毫米。

使用此仪表所带来的优点是：