[发明专利]一种等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置及方法

说明书

一种等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置，包括：升降台；支承台，设置在所述升降台顶部，包括位置传感器和夹持件；测量杆，用于测试温度和电阻率；主机模块，包括控制部和数据处理部，所述控制部与所述升降台电性连接，所述数据处理部用于处理温度和电阻率数据。本发明还公开了上述等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置的使用方法。本发明提供的测量方案稳定可靠、精度高、成功率高、实现简单可行，整个测量过程实现全自动化，而且不受炉内工况影响。

技术领域

本发明属于灰渣熔炼技术领域，具体涉及一种等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置及方法。

背景技术

在等离子灰渣熔融炉的生产过程中，熔池的温度和渣层的厚度是生产过程中重要的数据，目前比较常用的是采用人工探杆法进行测量，自动化程度低、操作强度大、效率低、成功率低、测量精度差、危险性高。其他的检测手段，如涡流法、电导率法等，原理复杂，实现难度大，成本高昂，测量成功率低，而且容易受高温辐射、炉型结构、炉内工况干扰等原因影响，导致无法稳定、有效、可靠的进行测量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置及方法，采用如下的技术方案：

一种等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置，包括：

升降台；

支承台，设置在所述升降台顶部，包括位置传感器和夹持件；

测量杆，通过所述夹持件设置在所述支承台上，包括中空的杆体、设置在所述杆体内部的高温补偿导线、设置在所述杆体内部的电阻率测试导线、设置在所述高温补偿导线底部的温度电极和上部开口的石墨电极保护套，所述杆体插入所述石墨电极保护套，使温度电极位于所述石墨电极保护套内，所述电阻率测试导线的一端连接所述石墨电极保护套，另一端连接电阻率测试仪的正极，所述电阻率测试仪的负极连接熔池内的金属层；

主机模块，包括控制部和数据处理部，所述控制部与所述升降台电性连接，所述数据处理部同时与所述位置传感器、高温补偿导线、电阻率测试仪以电性连接。

进一步地，所述高温补偿导线的材质是高温云母耐火导线。

进一步地，所述温度电极外层包覆绝缘层。

一种使用所述的等离子熔融炉内温度与熔渣厚度的测量装置的测量方法，步骤包括：

S1.标定初始位置：调整所述升降台的高度，使所述测量杆的底部位于熔融炉内熔池的顶部，将位置传感器此时的位置值标定为0；

S2.测量渣层上层高度：主机模块的控制部控制升降台下降带动支承台下降，进而带动所述测量杆下降，下降的同时温度电极将测量得到的温度值通过高温补偿导线传输至主机模块的数据处理部，当温度变化率增大时判定温度电极到达熔池渣层上液面，此时读取位置传感器位移值D₁；

S3. 测量渣层下层高度：继续控制所述测量杆下降，下降的同时电阻率测试仪将电阻值传输至主机模块的数据处理部，当电阻率减小时判定与金属层接触，同时读取位置传感器位移值D₂；

S4.计算高度：D₂-D₁为熔池渣层的高度，熔池总高度H-D₂为金属层的高度值。

进一步地，根据k=（T₂-T₁）/t对温度变化率进行计算，其中k为温度变化率，T₁和T₂分别为温度电极先后测量的温度值，t为间隔测量时间，当k大于25时判定温度电极达到熔池渣层的上液面。

进一步地，当电阻率在0.3s都小于0.5 Ω.mm²/m 时判定石墨电极保护套与金属层接触。

本发明的有益效果：

（1）能够持续测量不同位置的温度，当测量杆在渣层上方时、下降到渣层内部、接触到金属层均可以测试温度；