[发明专利]高炉径向焦炭和矿石层厚分布的简易测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种测量高炉径向焦炭层、矿石层、焦炭和矿石混合层厚度分布的简易测量装置及测量方法。

技术背景

高炉径向焦炭和矿石层厚分布是影响炉内气流分布的关键因素。焦炭和矿石层厚分布对于指导高炉操作人员进行布料和送风调整以及验证数学模型具有重要意义。对于焦炭和矿石层厚分布的测量，目前在国内外存主要存在有磁性层厚仪、微波层厚仪和电极层厚仪三种在线测量仪器。而这三种测量装置都存在自身的缺陷，其中，磁性层厚仪在高温下失去磁性，而微波层厚仪和电极层厚仪需要借助探尺插入到料层内，影响料流的分布。另外，这三种仪器的成本高、维护难，在国内应用得非常少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量高炉径向焦炭和矿石层厚分布的简易测量装置及方法，该装置结构简单，成本低廉，携带方便，且应用方法简洁，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高炉径向焦炭和矿石层厚分布的简易测量装置，其特征在于，它包括：

两根具有导电性的硬质杆，所述硬质杆上自前端开始设有刻度；

以及，串接于该两根硬质杆之间的欧姆表。

优选的，所述硬质杆前端为尖端。

所述硬质杆包括导电硬质杆本体，所述硬质杆本体除前端之外的表面上均包覆有无色绝缘胶布。

所述硬质杆末端经导线与欧姆表电性连接。

一种高炉径向焦炭和矿石层厚分布的简易测量方法，该方法是在高炉填料结束后，送风之前，进入炉顶料面进行的，其特征在于，该方法为：

(1)在炉喉中心与炉墙之间沿径向等距离选取复数个测量点；

(2)选取两根标有刻度的导电性硬质杆分别作为标准杆和测量杆，并将该标准杆和测量杆经导线与欧姆表串联，将该标准杆和测量杆以基本相同的速度同时插入一参考点处的料层内，至形成电流回路，表明该两根硬质杆均处于焦炭层，所述参考点分布在炉喉中心与炉墙之间，且与所述测量点所在炉喉半径垂直；

(3)保持标准杆位置不变，将测量杆拔出，并插入第一测量点处的料层中直至再次形成回路，此时测量杆上所示刻度表示首层矿石层厚度，继续将测量杆插入更深料层，之直至回路消失，此时，测量杆上所示刻度减去首层矿石层的厚度即为首层焦炭厚度，再将测量杆拔出；

(4)按步骤(3)的操作依次在其余测量点上测量矿石层和焦炭厚度。

具体而言，该方法中是采用重锤打击的方式将标准杆和测量杆插入料层的。

优选的，所述硬质杆包括具有尖锐前端的导电硬质杆本体，所述硬质杆本体除前端之外的表面上均包覆有无色绝缘胶布。

所述硬质杆的长度根据焦炭和矿石的批重、堆密度和炉喉直径计算得到的焦碳和矿石层平均厚度而定；

所述导线长度根据炉喉半径而定；

所述欧姆表的量程根据焦炭和矿石的电阻而定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该测量装置结构简单，成本低，且操作简便，可充分利用高炉开炉填料结束后，送风之前的生产准备时间测量高炉中心焦炭层、矿石层、焦炭和矿石混合层的厚度分布数据，这对于高炉布料和送风调整以及数学模型验证是十分重要的。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例中测量高炉径向焦碳和矿石层厚分布的简易测量装置的结构示意图；

图2是本发明一较佳实施例中高炉径向焦碳和矿石层厚分布的测量方法原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图及一较佳实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

参阅图1，该高炉径向焦炭和矿石层厚分布的简易测量装置由两根具有导电性的硬质杆11、12，欧姆表2以及连接两个硬质杆的导线3组成。

该硬质杆包括带有刻度的导电硬质杆本体，并且该硬质杆本体除前端之外的表面上均包覆有无色绝缘胶布4。

该硬质杆本体前端为尖状，在锤打过程中易于钻进料层里，该部分裸露不被无色绝缘胶布包覆。

刻度从硬质杆本体前端开始，打进料层的深度即为刻度显示的数据。

除硬质杆前端尖状物外其它部分均由绝缘胶布包覆，绝缘胶布需要起到绝缘的作用，绝缘效果要好，而且强度要高，保证在锤打的过程中不被焦炭或矿石层磨破。

硬质杆的长度根据焦炭和矿石的批重、堆密度和炉喉直径计算得到的焦碳和矿石层平均厚度来确定。导线的长度可根据炉喉的半径来确定。欧姆表的量程可根据实验前分别测量的焦炭和矿石的电阻来确定。