阅读说明：本技术 一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法 (Method for detecting air gap between blast furnace shell and cooling wall ) 是由 车玉满 姜喆 刘炳南 张辉 张立国 李金莲 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法,1)选取铁口区域正下方1m～2m,铁口两侧2m范围内左右各2块冷却壁,在每2块冷却壁交界处钻孔,钻孔透过炉壳钢板；2)在每个钻孔上焊接钢质导管；3)在每个导管距炉壳80mm～96mm距离之间安装1个流量计和1个压力计,流量计和压力计与高炉控制室一级计算机系统终端通信连接,在二级计算机系统中实时在线显示监测点煤气泄露的流量和压力；4)当压力数据和流量数据均大于0时,判定该点存在气隙。本发明在线测量铁口以下重点区域炉壳和冷却壁之间压力和气体流量,准确判断炉壳与冷却壁之间是否存在气隙。避免人工测量发生煤气中毒事件。(The invention relates to a method for detecting an air gap between a blast furnace shell and a cooling wall, which comprises the following steps of 1) selecting 2 cooling walls which are 1-2 m below an iron notch area and are arranged in the range of 2m at the two sides of the iron notch, drilling holes at the junction of each 2 cooling walls, and enabling the drilled holes to penetrate through a furnace shell steel plate; 2) welding a steel guide pipe on each drill hole; 3) installing 1 flowmeter and 1 pressure gauge between each guide pipe and the furnace shell at a distance of 80-96 mm, wherein the flowmeters and the pressure gauges are in communication connection with a first-level computer system terminal of a blast furnace control room, and displaying the flow and the pressure of gas leakage at a monitoring point on line in a second-level computer system in real time; 4) when the pressure data and the flow data are both larger than 0, the air gap at the point is judged to exist. The invention can measure the pressure and gas flow between the furnace shell and the cooling wall in the key area below the taphole on line and accurately judge whether an air gap exists between the furnace shell and the cooling wall. The coal gas poisoning accident caused by manual measurement is avoided.)

一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法

技术领域

本发明涉及冶炼领域，特别涉及一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法。

背景技术

目前大型高炉一旦出现安全隐患，高炉被迫采取降低冶炼强度、特殊护炉手段措施，不仅降低高炉生产效率，又增加生产成本。我国大部分企业的高炉一代炉役寿命普遍不足12年、单位炉容产量小于10000t/m³,与高炉设计目标一代炉役寿命20年、单位炉容产量15000t/m³存在巨大差异。

高炉破损调查发现，目前高炉破损均是局部性，集中在铁口下第2段4块冷却壁范围内。对曾发生炉缸烧穿事故的高炉和存在安全隐患的高炉检测数据分析发现，炉缸侧壁温度都曾出现周期性偏高且持续上升现象，严重威胁到高炉的安全生产。炉缸侧壁温度出现周期性偏高现象，大部分与高炉炉壳与冷却壁之间出现气隙有关。

气隙的存在严重影响炉缸内衬传热体系的整体性，由于气隙传热能力极低，即使是炉缸内衬使用最优质炭砖、冷却水系统水量最大、水质最好，炉缸内部的热量也无法向冷却壁传递、炉内集聚的热量无法由冷却水带走，结果加速炭砖异常侵蚀。但到目前为止，还没有直接检测炉壳与冷却壁之间存在气隙的有效方法和手段，日常积累后，造成高炉缸形成安全隐患，甚至发生炉缸烧穿事故。

专利“高炉炉壳气隙的侦测方法”(专利号：CN201110342091.3)介绍，利用建立高炉炉壳模型，将高炉炉壳划分为数个区域单元，在区域单元中采集参考配置信息、并测量参考温度，基于上述参考配置信息、使用有限元方法得到高炉炉壳模型的参考换热系数。然后根据现场测量的温度，计算得到当前时刻高炉炉壳换热系数，比较现场换热系数和参考换热系数，如果二者差异大，则认为炉壳存在气隙。该专利采用数学模型计算方法判断气隙存在可能性，但对于不具备建立高炉炉壳模型的企业无法测量气隙。

专利“炼铁高炉炉壳气隙判断装置”(专利号CN200420026764.X)介绍：提供一种炼铁高炉炉壳气隙判断装置，该装置由两个热电偶、数据采集系统以及计算机组成，将位于高炉炉壁碳砖内部不同位置的两热电偶分别接到数据采集系统的输入端子，数据采集系统与计算机相连，利用碳砖热电偶检测数据间接判断高炉炉壁是否出现间隙。该专利采用数学计算方法判断气隙存在可能性，但没有涉及直接测量气隙方法。

文献“安钢1号高炉炉缸侧壁温度异常升高的治理”(作者：李胜杰、王雪峰、张希刚，《炼铁》2015年5期)。工作人员在现场用红外线测温枪测量炉缸部位炉壳的温度，发现异常升高现象后，随后安排人员逐个检查灌浆孔，如果发现灌浆孔存在煤气排出现象，得出冷却壁与炭砖之间存在空隙结论。该文献所采用的方法需要人工操作，缺少连续性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法，可以准确和连续在线测量、判断铁口以下重点区域炉壳与冷却壁之间气隙，指导高炉维护人员采取措施，消除气隙以及气隙所产生的危害。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法，包括以下具体步骤：

1)选取铁口区域正下方1m～2m，铁口两侧2m范围内左右各2块相邻冷却壁，在每2块冷却壁交界处，钻Ф8mm～Ф10mm孔，钻孔透过炉壳钢板；

2)在每个钻孔上焊接Ф10mm～Ф12mm钢质导管，导管长度大于96mm；

3)在每个导管距炉壳80mm～96mm距离之间安装1个流量计和1个压力计，流量计和压力计与高炉控制室一级计算机系统终端通信连接，在二级计算机系统中实时在线显示监测点煤气泄露的流量和压力；

4)当压力数据和流量数据均大于0时，判定该点存在气隙。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在线测量铁口以下重点区域炉壳和冷却壁之间压力和气体流量，准确判断炉壳与冷却壁之间是否存在气隙。避免人工测量炉壳与冷却壁之间气隙时，发生煤气中毒事件，保证人员安全。可指导高炉维护人员对高炉进行维护，消除安全隐患。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。

一种高炉炉壳与冷却壁之间气隙检测方法，包括以下具体步骤：

1)选取铁口区域正下方1m～2m，铁口两侧2m范围内左右各2块冷却壁，在每2块冷却壁交界处，钻Ф8mm～Ф10mm孔，钻孔透过炉壳钢板；

2)在每个钻孔上焊接Ф10mm～Ф12mm钢质导管，导管长度大于96mm；

3)在每个导管距炉壳80mm～96mm距离之间安装1个流量计和1个压力计，流量计和压力计与高炉控制室一级计算机系统终端通信连接，在二级计算机系统中实时在线显示监测点煤气泄露的流量和压力；

4)当压力数据和流量数据均大于0时，判定该点存在气隙；压力和流量数据越大，则气隙也大。

该方法可指导高炉维护人员根据测试位置封堵煤气泄漏点、消除炉壳与冷却壁之间的气隙，减轻气隙对炉缸炭砖的侵蚀，延长高炉一代炉役寿命。