烧结点火炉耐火材料劣化倾向的动态监测方法

摘要

烧结点火炉耐火材料劣化倾向的动态监测方法，主要用于450m烧结点火炉的耐火材料监测，在点火保温炉顶部耐火材料浇注时，预埋热电偶，热电偶插入点火炉耐火材料深度为10mm，在点火保温炉顶耐火材料浇注完成后，热电偶由轻质保温耐火材料浇注覆盖；以点火保温炉烘炉完成后正常连续生产的第30日的每个热电偶测温平均值作为每个测温点的点火保温炉耐火材料基准温度，将各测温点的实时温度与其基准温度进行比较，获得温度比较变化值；在计算机控制系统内设定温度比较变化值的绝对值大于50℃为报警值。本发明实时动态监控操作工可以根据实际炉况设定不同的报警点，有效提高点火保温炉的安全系数。

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金生产设备管理系统，主要用于450m烧结点火炉的耐火材料监测，具体涉及烧结点火炉耐火材料劣化倾向的动态监测方法。

背景技术

在烧结生产中，烧结点火保温炉是最为重要的生产设备之一，它供给烧结料面足够的热量和温度，保证点火后烧结过程能自上而下进行。

通常烧结点火炉以焦炉煤气作为点火燃料，炉膛内的温度在1200℃左右，最高可达到1300℃，因此它也是烧结生产中危险系数最高的设备。

烧结点火炉外部为钢结构，内部为耐火材料浇注或砌筑而成，炉顶部为空气、煤气管道及数量及种类繁多的阀门。点火炉的炉龄是根据点火炉所选用耐火材料的材质和使用维护情况决定的，正常的点火炉内耐火材料的使用寿命在8～10年，当点火炉内耐火材料到达炉龄的后期时，点火炉的危险性也随之升高，点火炉内耐火材料不可避免的劣化脱落，甚至会发生大面积的耐火材料坍塌，点火保温炉炉顶温度将会大幅升高，将对炉顶煤气管道、阀门的设备安全及作业人员生命安全构成严重威胁。

在日常生产中，点火炉耐火材料的监测很难有效进行，因为烧结机作业率很高，长时间停车较少，短时间内点火炉内温度很难降低到进入检查的温度，而频繁的灭火降温升温也会造成点火炉耐火材料寿命的降低。

发明内容

为了减少烧结机故障停机时间，减少点火保温炉的灭火次数，延长烧结点火保温炉耐火材料的使用寿命，本发明提出一种烧结点火炉耐火材料劣化倾向的动态监测方法。

    本发明的技术方案是：烧结点火炉耐火材料劣化倾向的动态监测方法，其特征是在点火保温炉顶部耐火材料浇注时，预埋热电偶套管，热电偶套管插入点火炉耐火材料深度为10mm，在点火保温炉顶耐火材料浇注完成后，热电偶套管由轻质保温耐火材料浇注覆盖。

所述的热电偶分布在点火炉段长度方向3排，每排设有6只热电偶，相邻两只热电偶之间的间距为800mm，相邻两排之间的热电偶错位分布，两排热电偶之间设置一排烧嘴，3排热电偶之间设置两排烧嘴；热电偶在保温炉段长度方向分布2排，每排设有6只热电偶，相邻两只热电偶之间的间距为800mm.，在保温炉段长度方向的两排热电偶以保温炉烧嘴为轴对称分布；

所述的温度比较变化值=热电偶实测温度-基准温度；

所述的轻质保温耐火材料的主要成分为硅藻土；

炉顶热电偶安装完成后，将炉顶各测温点测量数据接入控制室控制系统中。炉顶各测温点数据经计算机系统进行处理后，就可将炉顶耐火材料各区域的温度情况按照不同温度区域对应不同颜色的三维图进行显示监控，模拟出点火保温炉实时动态炉况。

在以点火保温炉烘炉完成后正常连续生产第30日的测温作为点火保温炉的耐火材料温度基准，根据各测温点的实时温度与基准温度进行比较，即点火保温炉烘炉后正常连续生产第30天，此时炉顶耐火材料无脱落，厚度一致，此时三排热电偶均读到温度数值，即此时的数值为温度基准，经过连续监测，到发现某个温度点变化后，将其与基准温度进行比较，如果温度数值增加，则表明其所测定的炉顶区域有劣化脱落现象，如温度数据减小，则表明其所测定的炉顶区域有结瘤现象，所测数值与其准值差异越大，则表明炉顶劣化越严重，设定当该差值大于±50℃时，系统自动报警，并提醒安排对点火保温炉的检修计划，从而实现对点火保温炉耐火材料劣化倾向的动态跟踪和监控。

当发现某几点或某区域内温度异常时升高时，就可以判断出点火炉此区域内耐火材料可能有脱落或裂痕，在适当时间停机进行修补处理即可。

所述的热电偶的主要技术参数：

a) 热电偶型号：WRN-K-231；

b) 热电偶规格：L=450mm；

c) 热电偶套管：Φ16mm L=430mm。

所述的计算机系统是微软Windows 2000专业版。

所述的控制室控制系统是西门子winCC工业控制系统。

本发明设施简单、维护方便、造价低廉。点火保温炉各测温点的测温数据易于储存和再处理，完整的体现出一代炉龄内点火保温炉耐火材料的劣化过程，真实可靠的对点火保温炉内部耐火材料不同部位进行有效监控。实时动态监控过程直观可靠，操作工可以根据实际炉况设定不同的报警点，有效提高点火保温炉进行的安全系数。

本发明还具有下述优点：

1、可以有效减少对点火保温炉日常检查维护的人力、物力投入的成本，有效降低了人身安全事故的发生；

2、有效提高点火保温炉的安全性能，降低了因点火保温炉耐火材料劣化而造成的点火保温炉坍塌，煤气泄露爆炸而引发的人身伤亡财产损失的安全生产事故；

3、有效提高烧结机生产作业率，减少因点火保温炉耐火材料脱落而造成的非计划停机和点火保温炉内部检查的故障停机，提高点火保温炉的使用寿命，延长点火保温炉耐火材料的使用周期，点火保温炉使用寿命在6个月以上。

具体实施方式

实施例：本实施例采用的热电偶的主要技术参数是：热电偶型号：WRN-K-231；热电偶规格：L=450mm；热电偶套管：Φ16mm L=430mm。

采用的计算机系统是微软Windows 2000专业版；

采用的控制室控制系统是西门子winCC工业控制系统。

在点火保温炉顶部耐火材料浇注时，预埋热电偶套管，热电偶套管插入点火炉耐火材料深度为10mm，在点火保温炉炉顶耐火材料浇注完成后，热电偶套管由轻质保温耐火材料浇注覆盖。

所述的热电偶的分布在点火炉段长度方向为3排，每排6只，相邻两只热电偶之间的间距为800mm，相邻两排之间的热电偶错位分布，在两排烧嘴两侧各分布一排，在两排烧嘴中间分布一排；在保温炉段长度方向分布2排，每排6只，相邻两只热电偶之间的间距为800mm.，在保温炉段长度方向的两排热电偶以保温炉烧嘴为轴对称分布；

所述的轻质保温耐火材料主要成分为硅藻土；

炉顶热电偶安装完成后，将炉顶各测温点测量数据接入控制室控制系统中。炉顶各测温点数据经计算机系统进行处理后，就可将炉顶耐火材料各区域的温度情况按照不同温度区域对应不同颜色的三维图进行显示监控，模拟出点火保温炉实时动态炉况。

在以点火保温炉烘炉完成后正常连续生产30日的测温作为点火保温炉的耐火材料温度基准，即点火保温炉烘炉后正常连续生产第30天，此时炉顶耐火材料无脱落，厚度一致，此时三排热电偶（A为北排、B为中排、C为南排，每排6个热电偶，从西到东编号，分别记为A1－A6、B1－B6、C1－C6）均读到温度数值，即此时的数值为温度基准，经过连续监测，到发现某个温度点变化后，将其与基准温度进行比较，如果温度数值增加，则表明其所测定的炉顶区域有劣化脱落现象，如温度数据减小，则表明其所测定的炉顶区域有结瘤现象，所测数值与其准值差异越大，则表明炉顶劣化越严重，我们设定当该差值大于±50℃时，系统自动报警，并提醒安排对点火保温炉的检修计划，从而实现对点火保温炉耐火材料劣化倾向的动态跟踪和监控。

当发现某几点或某区域内温度异常时升高时，就可以判断出点火炉此区域内耐火材料可能有脱落或裂痕，在适当时间停机进行修补处理即可。