[发明专利]测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法和高炉

说明书

本发明涉及冶炼技术领域，提供了一种测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法和高炉。该方法包括以下步骤：预先在的预设位置的耐火层中沿高炉的周向埋设光纤，所述预设位置为高炉炉底和高炉炉缸；在高炉的外壳开设引出口；将光纤的两端从引出口穿出后与信号处理器电连接；根据温度信号计算设定温度的等温线处的厚度分布。该高炉包括由外至内依次设置的外壳、耐火层和砖衬，位于高炉炉底和高炉炉缸的耐火层中分别沿高炉的周向埋设有光纤，高炉的外壳开设有引出口，光纤的两端从引出口穿出后与信号处理器电连接。本发明基于光纤测温原理能够对高炉炉底和高炉炉缸的侵蚀程度进行全面、准确的检测，降低事故发生概率、保证高炉安全高效的运行。

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法和高炉。

背景技术

钢铁不论是在楼层建造还是在铁路建设中，都是不可缺少的一种重要资源。对于钢铁的制造而言有着基本有两个流程，其中一项重要的流程就是生产生铁，高炉冶炼是目前主要的炼铁方法。尽管世界各国研究开发了很多炼铁方法，但由于高炉冶炼工艺简单、产量大、劳动生产率高，因此高炉冶炼仍是现代炼铁的主要方法。

高炉冶炼是指应用焦炭、含铁矿石和熔剂在高炉内连续生产铁水的方法。由于，高炉冶炼的整个过程都是在封闭的高炉中进行的，因此工作人员无法直接观测到高炉内部的情况，只能通过如温度、压力、煤气成分、硅含量、铁水温度等间接数据推断得知。而高炉炉底或炉缸内侧的砖衬在高温铁水的长期冲刷和侵蚀下其厚度会逐渐变薄，当其强度失效而不能支撑高炉时，铁水随时会破炉而出，造成高炉烧穿，导致重大事故和经济损失，因此及时判断高炉炉底或炉缸的侵蚀程度对高炉冶炼的安全生产至关重要。

如图1和图2所示，目前一般是通过在高炉炉墙内间隔1m～2m、甚至5m以上预埋多个热电偶1来获取多个测量点的温度，进而计算1150℃所在位置，再以此判断高炉炉底和炉缸的侵蚀程度。由于高炉的直径通常在10m左右，因此需要在炉墙上开设多个热电偶1安装孔，而开孔太多极易发生漏气、穿铁等事故。此外，相邻两个热电偶1之间的区域属于测量盲区，一旦在该区域发生侵蚀则很难测量到。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种操作简单、可靠性高的测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法，以对高炉炉底和高炉炉缸的侵蚀程度进行全面、准确的检测。

根据本发明第一方面实施例的测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法，包括以下步骤：

预先在高炉的预设位置的耐火层中沿所述高炉的周向埋设光纤，所述预设位置为高炉炉底和高炉炉缸；

在所述高炉的外壳开设引出口；

将所述光纤的两端从所述引出口穿出后与信号处理器电连接，所述信号处理器用于向所述光纤发射激光脉冲以及将所述光纤散射回来的拉曼后向散射光转换为温度信号；

根据所述温度信号计算设定温度的等温线处的厚度分布。

根据本发明实施例的测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法能够对高炉炉底和高炉炉缸的侵蚀程度进行全面、准确的检测，进而便能降低事故发生概率、保证高炉安全高效的运行。

另外，根据本发明实施例的测量高炉炉底和高炉炉缸侵蚀程度的方法，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述根据所述温度信号计算设定温度的等温线处的厚度分布的步骤，包括：

将所述预设位置划分为多个区域块；

根据测量温度和以下公式迭代计算所述区域块内各个点的温度：