高炉炉身

冶金工程术语

高炉炉身又名炉腰，是高炉直径最大的部位，使炉身和炉腹得以合理过渡。由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。

简介

炉身是保证高炉冶炼的重要部分，炉身厚度包括炉壳、填料、冷却壁和炉衬。高炉生产过程中，因受到上升的煤气流和下降的炉料冲刷和磨损、高温和化学反应等物理化学因素的作用，炉身侵蚀严重，破坏了操作炉型，将影响高炉冶炼顺行，也影响高炉的使用寿命及生产安全。炉身寿命一直是至关高炉长寿的一个关键问题，引起人们的广泛重视。

国外的很多研究单位都做过高炉炉体厚度检测的方法研究，如日本、美国和荷兰一些国家曾采用热电偶法、电磁脉冲法、电阻法和电容法等方法检测炉壁厚度。

高炉炉身厚度在线监测技术，可以实时监测高炉炉身厚度的变化，曾先后在包钢、首钢、太钢和水钢等11 座高炉上应用。经高炉生产应用证实，该技术对掌握炉身厚度变化、高炉何时采取补炉措施、保证高炉生产安全都有一定的指导作用。该项技术1999 年获得国家科技部科技进步三等奖，2007年与另一项技术共获国家专利，该技术也曾被列为国家级科技成果重点推广项目。

炉身厚度测量系统的组成

炉身厚度检测技术主要用于炉身部位，它包括：超声波测厚传感器、厚度采集器、工控机、系统软件和通讯连接等5部分组成。

1.超声波测厚传感器。

超声波测厚传感器又称传感器测杆，是40mm含稀土易磨损纯铁制成的测杆和20mm、2.5MH的压电晶体探头组成。

2.厚度采集器。

厚度采集器是由中央处理器、脉冲发射电路、放大调节电路、模数转换电路、数据存储电路和数据通讯电路组成。1台厚度采集器可以管理16支传感器测杆。

3.工控机。

4.系统软件。

系统软件在Visual Basic 平台上编写，在Windows 2000 /XP 环境下运行。

5.通讯连接。

系统通信采用RS-485或CAN总线网络连接方式。

炉身厚度测量的基本原理

在高炉建造或炉子检修时，将超声波测厚传感器埋入高炉炉体中，传感器测杆的前端与炉体内壁等齐埋设。传感器测杆上焊接法兰盘，与炉壁外壳上已经定位焊接好的另一法兰盘加铅油石棉绳密封固定，以保证炉体的密闭性。生产时，传感器测杆前端与高炉炉体同步侵蚀。

依据超声波测厚原理，厚度采集器通过对传感器测杆中的压电晶体发射一个高压脉冲而产生超声波，该超声波沿测杆轴向传到前端界面后反射，反射回波传到压电晶体后进行声电转换。转换后的电信号通过厚度采集器的放大、模数转换、数据存储等电路模块工作后，由通讯电路传至上位工控机。工控机显示回波并检测出从发射超声波到接收到反射回波的时间差，计算出传感器测杆的长度。

波形图中回波的前沿位置对应炉身的厚度，炉身被侵蚀，传感器测杆将缩短，反射回波的前沿位置将左向移动。

炉身厚度测量系统的功能

1.显示各测点信号采集波形图；

2.显示高炉炉体厚度侵蚀横剖面图；

3.显示高炉炉体厚度侵蚀纵剖面图；

4.显示储存炉体厚度所有测点的测量数据；

5.查询历史数据、当前数据；

6.打印当前和历史数据。

总结

根据高炉安装炉身厚度在线测量技术的应用情况来看，本技术适合测量炉身部位炉体的厚度。试验数据说明，传感器测杆的设计能够达到炉身厚度检测的要求，厚度采集的工作模式设计是可靠的，测厚系统的工作设计是合理的。反射回波的采集及分析是本测量技术应用的关键。由波形分析可以找到炉身结厚的规律，也能发现冷却壁的被侵蚀情况，还提出了高炉喷补造衬的厚度多少为宜的问题。

总之，炉身部位炉体厚度在线监测技术，对监测炉身厚度侵蚀变化及冷却壁的侵蚀破坏情况，对保证控制高炉的操作炉型和延长高炉的使用寿命，都有重要的意义。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省