[发明专利]基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧处理，具体地，涉及基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置。

背景技术

目前，冷轧处理线上斯坦因工业炉使用的是W-型辐射管，煤气在辐射管的烧嘴中进行燃烧，将辐射管升温，辐射管通过热量辐射的方式对炉内带钢进行加热。

按照温度均匀、压力最小和成本经济的原则，辐射管通常采用最佳的W型设计方案，且烧嘴仅位于底部直管，辐射管具有2个辐射管的热直管，支撑装置位于上弯管，如在冷弯管上，最后2个弯管之间销轴连接的使用是为了适应不同的热膨胀。

辐射管的烧嘴由底部直管上的螺栓连接法兰固定在每个辐射管上。烧嘴配备允许预热至400℃的燃烧气体的鳍形换热器。根据带钢前进方向提供热源的烧嘴在下面给出。

这些烧嘴不需要引火燃烧，每个主烧嘴由电火花型点火器点火，并配备1个由UV探头和允许1个操作工检测的自动火焰控制系统。每个烧嘴配备：1个空气电磁阀(为ON-OFF控制)，1个天然气控制阀(为ON-OFF控制)，1个火焰检测UV探头，1个火焰控制BCU和1个点火电子装置。其中，UV指紫外线，BCU指烧嘴控制单元。

辐射管烧嘴工作状态通过呈直管的火焰观测器来负责监视火焰的状态，火焰观测器内部包含紫外线感光管，不锈钢外壳封装。点火电极利用高压点火。点火变压器输出脉冲式的高压，在电极和设备金属外壳之间产生电火花，以点燃天然气。通常情况下，点火电压是7000V。点火控制器接收火焰观测器的输出信号。在火焰正常的情况下，火焰观测器输出信号大约在30微安。

当需要烧嘴工作时，PLC发出“运行”指令。点火控制器接通点火电极，再打开助燃空气和煤管道上的电磁阀，同时监测火焰观测器的输出信号。在设定的时间内(通常是5到10秒)，若接收到10微安以上的信号，则认为烧嘴点火正常，发出“设备运行”信号，若在设定时间内接收不到火焰信号，则关闭助燃空气和煤管道的电磁阀。

其中，UV探头(紫外线式火焰检测)一般由铊、镉、铅等的硒化物制成，具有光 敏面的阴极，如氧化铯光电管。UV探头的工作原理为：利用光敏元件将紫外线信号转换为电信号的传感器。优点是：对红外线、可见光敏感，结构简单，灵敏度高，可靠性强。

缺点是：①安装时必须注意观测器和管道之间保持水平，若不水平，依靠管壁对火焰的反射，也能正常工作一段时间。当一段时间后，管壁变暗，会影响观测效果。②会受到高温辐射管壁射出红外线干扰，如果助燃空气中含有灰尘，灰尘会覆盖在前方玻璃板上，影响检测灵敏度。

斯坦因工业炉使用的助燃空气由现场的助燃风机提供，风机没有对粉尘的过滤装置，当辐射管使用助燃空气燃烧时，粉尘会随着助燃空气进入辐射管，落在UV探头上，影响火焰检测的灵敏度。当灰尘落到一定的程度，使正常燃烧的烧嘴，检测不出火焰，BCU报故障。必须由设备维护人员到现场擦拭UV探头上的灰尘辐射管才能正常工作。

斯坦因工业炉有大量的烧嘴，如梅钢连退机组有228个烧嘴，设备人员将所有的UV探头全部擦拭一遍要7天的时间，擦拭完成14天后又要重新擦拭一遍UV探头。设备人员工作量大，并存在一定的安全隐患，因为炉子烧煤气，煤气有可能会泄露，夏天炉子温度高，在擦拭时有可能会中暑等安全隐患。另外在擦拭过程中，始终会有一定的UV探头异常，影响炉子的生产效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置。

根据本发明提供的一种基于冷轧处理线上斯坦因工业炉的辐射管火焰检测装置，包括火焰检测探针；

火焰检测探针包括探头、外壳、陶瓷棒、绝缘电缆；

探头的近端紧固连接在陶瓷棒的远端；

绝缘电缆穿在陶瓷棒的轴向通孔内，且绝缘电缆的远端电连接探头，绝缘电缆的近端形成接线端子；

陶瓷棒以同轴方式设置在外壳的内部；

探头位于外壳的外部。

优选地，还包括火焰检测电路盒；火焰检测电路盒中的检测电路的输入端电连接接线端子，火焰检测电路盒中的检测电路的输出端电连接烧嘴控制单元BCU。

优选地，外壳的近端延伸出膨大连接环。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、在传统的技术方案中，在没有更换上本发明提供的装置之前，辐射管的UV探头一旦覆盖上一定灰尘，该辐射管就会工作异常，需设备维护人员进行擦拭UV探头，更换为本发明提供的离子火焰探针后，只有火焰探针故障需要更换时，才对其进行维护，减少了设备工作人员的工作量。