[发明专利]一种预防高炉炉缸烧穿的方法

说明书

本发明公开了一种预防高炉炉缸烧穿的方法，其包括以下步骤：S1、将分布式光纤温度传感器紧贴并固定在高炉炉缸炉皮表面，并将传感器上的位置与炉缸炉皮的位置进行标定；S2、在对应设置的控制系统的终端实时根据传感器的温度来获得相应炉缸炉皮位置的温度信息；S3、当检测的温度超过炉缸炉皮管理的标准值时，系统会自动预警可能发生炉缸烧穿事故。本发明利用分布式光纤传感器的背向拉曼散射的温度效应来连续测量高炉炉缸炉皮的温度以及利用光时域反射原理来进行位置的标定，从而实现高炉炉缸炉皮沿着光纤传感器的温度和位置信息的获取。

技术领域

本发明涉及一种预防高炉炉缸烧穿的方法。

背景技术

我国有近千座炼铁高炉，高炉的容积从几百立方到5800立方，近年来大型高炉的数量逐年增多，超过4000立方米的巨型高炉已经达到了25座，大型高炉的冶炼在高温、高压、高静压力的环境下，高炉炉缸承受着巨大的压力，炉缸的工况环境非常恶劣，不仅仅承受着1500℃的铁水流动还受到上部料柱和鼓风压力的巨大静压力，大型高炉的炉缸耐材由于受到铁水的侵蚀，很容易烧穿，每年包括中国在内的全球范围都会发生高炉炉缸烧穿的事故，造成巨大的经济损失和安全隐患。包括4000立方米以上的巨型高炉也发生了炉缸烧穿的恶性事故，造成巨大的经济损失。高炉炉缸耐材内虽然埋设电偶，但是由于埋设电偶的深度和密度受到炉缸恶劣的工作环境影响，电偶的密度较低，无法全部对所有的炉缸位置进行监控，从而造成了温度监控的盲区。一般高炉炉缸烧穿都会在无电偶监控的区域发生。

采用分布式光纤温度传感器，可以结合高炉炉缸电偶的埋设特点，有针对性的在电偶的监控盲区增加温度和位置的监控。实现温度的连续监控，当达到一定的温度管理值或者上升速度过快时，立即采取措施防止炉缸烧穿事故的发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种预防高炉炉缸烧穿的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种预防高炉炉缸烧穿的方法，其包括以下步骤：

S1、将分布式光纤温度传感器紧贴并固定在高炉炉缸炉皮表面，并将传感器上的位置与炉缸炉皮的位置进行标定；

S2、在对应设置的控制系统的终端实时根据传感器的温度来获得相应炉缸炉皮位置的温度信息；

S3、当检测的温度超过炉缸炉皮管理的标准值时，系统会自动预警可能发生炉缸烧穿事故。

进一步地，步骤S2中，所述控制系统的功能包括温度报警值设置、温度上升速度报警值设置、温度-距离趋势图、报警信息显示和导出温度趋势数据。

进一步地，步骤S1具体为：

S11、结合高炉炉缸的冷却形式、炉缸热电偶的布置情况以及高炉炉缸的设计图纸来规划分布式光纤传感器在炉缸炉皮的布置路线；

S12、在分布式光纤传感器的上进行位置的定标，在高炉炉缸炉皮上进行位置的确定，将光纤位置与炉皮位置进行配对；

S13、将分布式光纤传感器紧贴在炉缸炉皮进行固定安装；

S14、布式光纤传感器和通讯光纤进行连接，并接入激光源和信号处理模块。

进一步地，步骤S2具体为：激光源发射脉冲入射光后，脉冲入射光沿着通讯光纤和分布式光纤传感器进行传输，脉冲入射光在光纤传输的过程中发生散射，一部分的散射光朝着反方向进行散射；散射光中，通过信号处理模块进行拉曼反射信号的剥离，由于后拉曼反射光信号与温度有关，据此来推算温度值；根据光速、光纤的折射率以及标定的光纤位置来计算温度值所对应的位置点。

进一步地，步骤S3具体为：所述控制终端软件根据分布式光纤传感器在炉缸炉皮的标定的铺设位置情况，实时的显示温度值和位置信息，当炉缸炉皮的温度值超过管理的标准值或者快速上升时，系统将自动报警提示用户注意温度值的变化，防止炉缸烧穿事故的发生。

本发明所达到的有益效果是：