[发明专利]一种安装于转炉底部的恒温自供电控制箱

说明书

本发明公开了一种安装于转炉底部的恒温自供电控制箱，属于冶金过程检测与控制的技术领域。包括箱体、温度监测装置、水流控制装置、发电装置、电能储存装置、控制器、无线发射和接收装置。控制箱安装于转炉底部，通过调节冷却水流量来调节箱体及箱内环境温度，利用转炉底部炉壳与控制箱箱体之间的温差提供电能，或者利用冷却水推动小型水力发电机提供电能，以无线方式与远端的上位机进行通讯，上位机安装有控制程序。本发明的控制箱内部环境可满足电子设备的使用要求，而且控制箱可实现自供电和无线数据传输，箱内可安装各类阀门、仪表和传感器。

技术领域

本发明属于冶金过程检测与控制的技术领域，涉及一种安装于转炉底部的恒温自供电控制箱。

背景技术

对于炼钢转炉而言，都希望能够实现转炉炉底工况的在线连续监测，包括实时监测炉衬和炉壳温度等；而且由于顶底复吹工艺的需要，转炉炉底通常布置有多条管道，这些管道的压力监测和流量控制对炼钢操作有重要意义。

然而，由于转炉炉底区域温度高、粉尘浓度大，常规的阀门和仪表等设备均无法在该环境中安全长期运行，因此对于炉底的监测和控制，传统的方式有两种：一种是监测和控制设备安装在转炉本体之外，距炉底较远，该方式存在的主要问题是反应滞后，而且增加了管道的数量和布置的难度；另一种是铺设动力电缆和数据电缆到炉底区域，在炉底直接安装阀门和仪表，选用耐高温的电缆和设备，该方式存在的主要问题是设备质量要求高、投资大，但是由于环境恶劣使得电缆和设备极易损坏，系统可靠性不高。

所以，需要设计一种安装于转炉底部的装置，为电子设备提供常温、低尘的安全环境，并解决电子设备的动力来源和数据传输问题。

发明内容

本发明提供一种安装于转炉底部的恒温自供电控制箱，其目的是解决传统的控制箱及其内部的电子设备无法在转炉底部高温、高粉尘浓度环境中使用的问题，同时要解决转炉底部电子设备的动力来源和数据传输问题，为转炉底部工况的连续监测和炉底阀门的快速控制提供基础保障。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明的安装于转炉底部的恒温自供电控制箱，包括箱体(1)、温度监测装置(2)、水流控制装置(3)、发电装置(4)、电能储存装置(5)、控制器(6)、无线发射和接收装置(7)；所述的控制箱安装于转炉底部，可拆卸；所述控制箱的箱体(1)为水冷结构，通过调节冷却水流量来调节箱体及箱内环境温度，利用转炉底部炉壳(8)与控制箱箱体(1)之间的温差提供电能，或者利用冷却水推动小型水力发电机提供电能，以无线方式与远端的上位机进行通讯，上位机安装有控制程序。

所述控制箱通过进水总管和回水总管与水源连接，进水总管进入控制箱后分为冷却水支路和发电水支路，冷却水支路用于箱体冷却，发电水支路用于发电，冷却水支路和发电水支路的回水汇集于回水总管；控制箱内的用电设备通过导线与电能储存装置相连，实现设备供电，控制箱内的阀门和仪表通过导线与控制器相连，控制器通过导线与无线发射和接收装置相连，实现数据采集和阀门控制。

所述控制箱的箱体上设置有检修口和管道进出口，控制箱为封闭结构，所有端口进行密封处理。

所述的温度监测装置包括进水温度监测、回水温度监测、箱内环境温度监测、箱体温度监测和转炉底部炉壳温度监测，温度监测装置采集到的温度数据接入控制器，并经无线发射装置将数据传输至上位机。

所述的水流控制装置包括进水总管、冷却水进水支管、发电水进水支管、冷却水控制阀门、发电水控制阀门、冷却水回水支管、发电水回水支管和回水总管，冷却水控制阀门和发电水控制阀门由箱内的控制器进行控制，通过调节阀门的开度来实现水流量的调节。

所述的发电装置内置温差发电模块和水力发电模块，其中温差发电模块利用转炉底部炉壳与控制箱箱体之间的温差来产生电能，水力发电模块利用冷却水推动小型水力发电机来产生电能。