高爐爐身又名爐腰，是高爐直徑最大的部位，使爐身和爐腹得以合理過渡。由於在爐腰部位有爐渣形成，並且粘稠的初成渣會使爐料透氣性惡化，為減小煤氣流的阻力，在渣量大時可適當擴大爐腰直徑，但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關係，比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著，一般只在很小範圍內變動。
基本介紹
- 中文名：高爐爐身
- 外文名：The blast furnace shaft
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 別稱：爐腰
- 位置：高爐直徑最大的部位
簡介,爐身厚度測量系統的組成,爐身厚度測量的基本原理,爐身厚度測量系統的功能,總結,
簡介
爐身是保證高爐冶煉的重要部分，爐身厚度包括爐殼、填料、冷卻壁和爐襯。高爐生產過程中，因受到上升的煤氣流和下降的爐料沖刷和磨損、高溫和化學反應等物理化學因素的作用，爐身侵蝕嚴重，破壞了操作爐型，將影響高爐冶煉順行，也影響高爐的使用壽命及生產安全。爐身壽命一直是至關高爐長壽的一個關鍵問題，引起人們的廣泛重視。
國外的很多研究單位都做過高爐爐體厚度檢測的方法研究，如日本、美國和荷蘭一些國家曾採用熱電偶法、電磁脈衝法、電阻法和電容法等方法檢測爐壁厚度。
高爐爐身厚度線上監測技術，可以實時監測高爐爐身厚度的變化，曾先後在包鋼、首鋼、太鋼和水鋼等11 座高爐上套用。經高爐生產套用證實，該技術對掌握爐身厚度變化、高爐何時採取補爐措施、保證高爐生產安全都有一定的指導作用。該項技術1999 年獲得國家科技部科技進步三等獎，2007年與另一項技術共獲國家專利，該技術也曾被列為國家級科技成果重點推廣項目。
爐身厚度測量系統的組成
爐身厚度檢測技術主要用於爐身部位，它包括：超音波測厚感測器、厚度採集器、工控機、系統軟體和通訊連線等5部分組成。
1.超音波測厚感測器。
超音波測厚感測器又稱感測器測桿，是40mm含稀土易磨損純鐵製成的測桿和20mm、2.5MH的壓電晶體探頭組成。
2.厚度採集器。
厚度採集器是由中央處理器、脈衝發射電路、放大調節電路、模數轉換電路、數據存儲電路和數據通訊電路組成。1台厚度採集器可以管理16支感測器測桿。
3.工控機。
4.系統軟體。
系統軟體在Visual Basic 平台上編寫，在Windows 2000 /XP 環境下運行。
5.通訊連線。
系統通信採用RS-485或CAN匯流排網路連線方式。
爐身厚度測量的基本原理
在高爐建造或爐子檢修時，將超音波測厚感測器埋入高爐爐體中，感測器測桿的前端與爐體內壁等齊埋設。感測器測桿上焊接法蘭盤，與爐壁外殼上已經定位焊接好的另一法蘭盤加鉛油石棉繩密封固定，以保證爐體的密閉性。生產時，感測器測桿前端與高爐爐體同步侵蝕。
依據超音波測厚原理，厚度採集器通過對感測器測桿中的壓電晶體發射一個高壓脈衝而產生超音波，該超音波沿測桿軸向傳到前端界面後反射，反射回波傳到壓電晶體後進行聲電轉換。轉換後的電信號通過厚度採集器的放大、模數轉換、數據存儲等電路模組工作後，由通訊電路傳至上位工控機。工控機顯示回波並檢測出從發射超音波到接收到反射回波的時間差，計算出感測器測桿的長度。
波形圖中回波的前沿位置對應爐身的厚度，爐身被侵蝕，感測器測桿將縮短，反射回波的前沿位置將左向移動。
爐身厚度測量系統的功能
1.顯示各測點信號採集波形圖；
2.顯示高爐爐體厚度侵蝕橫剖面圖；
3.顯示高爐爐體厚度侵蝕縱剖面圖；
4.顯示儲存爐體厚度所有測點的測量數據；
5.查詢歷史數據、當前數據；
6.列印當前和歷史數據。
總結
根據高爐安裝爐身厚度線上測量技術的套用情況來看，本技術適合測量爐身部位爐體的厚度。試驗數據說明，感測器測桿的設計能夠達到爐身厚度檢測的要求，厚度採集的工作模式設計是可靠的，測厚系統的工作設計是合理的。反射回波的採集及分析是本測量技術套用的關鍵。由波形分析可以找到爐身結厚的規律，也能發現冷卻壁的被侵蝕情況，還提出了高爐噴補造襯的厚度多少為宜的問題。
總之，爐身部位爐體厚度線上監測技術，對監測爐身厚度侵蝕變化及冷卻壁的侵蝕破壞情況，對保證控制高爐的操作爐型和延長高爐的使用壽命，都有重要的意義。
