高爐雷達探尺測量系統的製作方法
2023-05-16 22:03:01 1
高爐雷達探尺測量系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高爐雷達探尺測量系統，包括導波管、雷達傳感器、吹掃冷卻裝置、帶壓拆卸裝置和控制系統，雷達傳感器的下端設有用於發射接收微波的天線，吹掃冷卻裝置包括用於提供冷卻氮氣的冷卻氮氣囊，冷卻氮氣囊上連接有第一、第二、第三輸送管，帶壓拆卸裝置包括用於帶壓拆卸維修的高溫型閘閥；控制系統包括控制雷達傳感器進行微波測量的第一控制單元和控制吹掃冷卻裝置實施冷卻除塵的第二控制單元。本實用新型通過關閉高溫型閘閥使高爐不停車的狀態下，取出雷達傳感器、壓力、溫度傳感器等進行維護保養，降低高爐維護成本；設置吹掃冷卻裝置在保證雷達傳感器有效降溫的同時還能夠保證裝置內無積塵，避免其對測量系統造成的幹擾。
【專利說明】高爐雷達探尺測量系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高爐生產輔助設備，具體涉及高爐雷達探尺測量系統。
【背景技術】
[0002]雷達探尺是用於煉鐵生產中測量高爐爐內料位的專用設備。在使用時具有超強粉塵穿透能力，數據無延時，且爐內測量精度可達10cm。雷達探尺是基於使用雷達微波測量的方法，通過完善吹掃、冷卻、導波等技術，精確導出料面的實時位置數據，實現真正免人工維護，無需備件。
[0003]但是，在使用時，雷達探尺接觸的高爐頂部溫度一般在200°C -800°C之間，由於溫度的不恆定，偶爾會導致料位計傳感器的損傷和損壞，這樣就需要停產進行維修和維護工作，給鋼鐵鋼廠生產帶來很大的不便，而且，傳統的雷達探尺從高爐上取下後，嚴重積灰，微波也已經無法發射與接收，新產品裝上後短時間內也無法使用。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是解決現有雷達探尺內部積灰嚴重，影響微波發射及接收，同時高爐內部高溫會對傳感器造成損壞，不僅影響其使用壽命還需要在停產的狀態下進行維修，嚴重影響生產進度的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是提供一種高爐雷達探尺測量系統，包括設置在高爐爐體頂部的導波管以及設置在所述導波管的頂部的雷達傳感器，所述雷達傳感器的下端設有用於發射接收微波的天線，且所述天線設置在所述導波管的內部，還包括吹掃冷卻裝置、帶壓拆卸裝置和控制系統，其中，
[0006]吹掃冷卻裝置，包括用於提供冷卻氮氣的冷卻氮氣囊，所述冷卻氮氣囊上連接有第一、第二、第三輸送管，所述第一輸送管連接至所述雷達傳感器的內部下端並向下彎折，且位於所述天線的上端；所述第二輸送管連接至所述導波管的側端面內部；所述第三輸送管連接至所述導波管的側端面內部並向下彎折，且位於所述天線的下端；
[0007]帶壓拆卸裝置，包括用於帶壓拆卸維修的高溫型閘閥，所述高溫型閘閥貫穿設置在所述導波管的下端；
[0008]控制系統，包括控制所述雷達傳感器進行微波測量的第一控制單元和控制所述吹掃冷卻裝置實施冷卻除塵的第二控制單元。
[0009]在上述方案中，還包括防護報警裝置，所述防護報警裝置包括設置在所述導波管外部的聲光報警器，所述控制系統對應包括用於控制所述聲光報警器實施報警的第三控制單元。
[0010]在上述方案中，所述第一、第二、第三輸送管上均設有用於調節控制輸送量的調節閥。
[0011]在上述方案中，所述冷卻氮氣囊上連接有分別用於監測其壓力、流量的壓力變送器和渦輪流量計。
[0012]在上述方案中，所述導波管上連接有分別用於監測其壓力、溫度的壓力傳感器和溫度傳感器。
[0013]在上述方案中，所述導波管採用不鏽鋼材質。
[0014]在上述方案中，所述調節閥採用球閥。
[0015]本裝置採用雷達微波測量原理，通過雷達傳感器發射微波脈衝，這個微波脈衝以光速從導波管到達高爐爐體內傳播，到達被測高爐物料表面時被發射回來，被天線接收。發射微波脈衝與接收微波脈衝的時間間隔與天線到被測物料表面的距離成正比，即L =CXT/2。
[0016]式中L為天線到被測物料表面的距離，C為光速，T為發射微波脈衝與接收微波脈衝的時間間隔。
[0017]通過第一控制單元的監測分析得到該時間間隔T，根據上述公式可得L，從而根據得到的L調整高爐物料。
[0018]本實用新型，可以通過關閉高溫型閘閥實現帶壓拆卸，使得在高爐不停車的狀態下，取出雷達傳感器、壓力、溫度傳感器等進行維護保養，降低高爐維護成本和安全風險；同時設置吹掃冷卻裝置，在保證雷達傳感器有效降溫的同時還能夠保證裝置內無積塵，避免其對測量系統造成的幹擾，低成本高效率。本裝置在使用時可以滿足1000立方以下中小型高爐料位測量，1000立方?5000立方大型高爐料位測量能夠達到其他探尺達不到的效果，量程可達70米。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型中高爐雷達探尺測量系統安裝在高爐上時的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0021]圖3為本實用新型中吹掃冷卻裝置第一、第二、第三輸送管輸送的冷卻氮氣風向示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作出詳細的說明。
[0023]如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種高爐雷達探尺測量系統100，包括設置在高爐爐體I頂部的導波管2、設置在導波管2的頂部的雷達傳感器3、吹掃冷卻裝置、帶壓拆卸裝置、防護報警裝置和控制系統，雷達傳感器3的下端設有用於發射接收微波的天線4，且天線4設置在導波管2的內部，導波管2採用不鏽鋼材質。導波管2的設置，可以有效對雷達傳感器產生的雷達微波進行方向調整，同時也可以對吹掃冷卻裝置的冷卻風進行整口 ο
[0024]結合圖3所示，吹掃冷卻裝置包括用於提供冷卻氮氣的冷卻氮氣囊5，冷卻氮氣囊5上連接有第一、第二、第三輸送管6、7、8，第一輸送管6連接至雷達傳感器3的內部下端並向下彎折，且位於天線4的上端；第二輸送管7連接至導波管2的側端面內部；第三輸送管8連接至導波管2的側端面內部並向下彎折，且位於天線4的下端。吹掃冷卻裝置的設計滿足多級氮氣冷卻，從而使冷卻氮氣在雷達傳感器附近形成無縫冷卻效果，使得雷達探尺整體免遭高爐頂部高溫的損壞；同時還具有自清潔的作用，由於冷卻氮氣採用瀑布式設計，可以直接隔離粉塵進入天線內部，避免形成積灰，造成對測量系統本身的幹擾，在本實施例中，氮氣以0°C (如第二輸送管輸送的方式)和90°C (如第一、第三輸送管輸送的方式)兩種方式接入設備內部，實現清潔和冷卻作用。
[0025]帶壓拆卸裝置包括用於帶壓拆卸維修的高溫型閘閥9，高溫型閘閥9貫穿設置在導波管2的下端。高溫型閘閥與雷達探尺一體化設計，既可以避免微波測量幹擾問題，又可在不停產的狀態下關閉高溫型閘閥進行探尺保養、維修以及更換，從而節約生產成本並換取豐厚的經濟利益。
[0026]控制系統包括控制雷達傳感器3進行微波測量的第一控制單元和控制吹掃冷卻裝置實施冷卻除塵的第二控制單元。
[0027]防護報警裝置包括設置在導波管外部的聲光報警器，控制系統對應包括用於控制聲光報警器實施報警的第三控制單元。在緊急情況下，即突然停電、停風、超溫等情況下，第三控制單元會控制聲光報警器實施報警，以提醒工作人員及時作出應對措施。
[0028]冷卻氮氣囊5上連接有分別用於監測其壓力、流量的壓力變送器10和渦輪流量計11。實時測量氮氣總流量、壓力溫度等參數變量，並根據實際情況實時調整冷卻氮氣囊。
[0029]導波管2上連接有分別用於監測其壓力、溫度的壓力傳感器12和溫度傳感器13。第一、第二、第三輸送管6、7、8上均設有用於調節控制輸送量的調節閥14，調節閥14採用球閥。根據壓力傳感器和溫度傳感器輸出的壓力和溫度數據，可以通過調整調節閥來實現冷卻氮氣量的大小，使其既能滿足使用需求又不會造成爐體內熱量過多的損失。
[0030]本裝置採用雷達微波測量原理，通過雷達傳感器發射微波脈衝，這個微波脈衝以光速從導波管到達高爐爐體內傳播，到達被測高爐物料表面時被發射回來，被天線接收。發射微波脈衝與接收微波脈衝的時間間隔與天線到被測物料表面的距離成正比，即L =CXT/2。
[0031]式中L為天線到被測物料表面的距離，C為光速，T為發射微波脈衝與接收微波脈衝的時間間隔。
[0032]通過第一控制單元的監測分析得到該時間間隔T，根據上述公式可得L，從而根據得到的L調整高爐物料。
[0033]本實用新型，可以通過關閉高溫型閘閥實現帶壓拆卸，使得在高爐不停車的狀態下，取出雷達傳感器、壓力、溫度傳感器等進行維護保養，降低高爐維護成本和安全風險；同時設置吹掃冷卻裝置，在保證雷達傳感器有效降溫的同時還能夠保證裝置內無積塵，避免其對測量系統造成的幹擾，低成本高效率。本裝置在使用時可以滿足1000立方以下中小型高爐料位測量，1000立方?5000立方大型高爐料位測量能夠達到其他探尺達不到的效果，量程可達70米。
[0034]本實用新型不局限於上述最佳實施方式，任何人應該得知在本實用新型的啟示下作出的結構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，均落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.高爐雷達探尺測量系統，包括設置在高爐爐體頂部的導波管以及設置在所述導波管的頂部的雷達傳感器，所述雷達傳感器的下端設有用於發射接收微波的天線，且所述天線設置在所述導波管的內部，其特徵在於，還包括吹掃冷卻裝置、帶壓拆卸裝置和控制系統，其中， 吹掃冷卻裝置，包括用於提供冷卻氮氣的冷卻氮氣囊，所述冷卻氮氣囊上連接有第一、第二、第三輸送管，所述第一輸送管連接至所述雷達傳感器的內部下端並向下彎折，且位於所述天線的上端；所述第二輸送管連接至所述導波管的側端面內部；所述第三輸送管連接至所述導波管的側端面內部並向下彎折，且位於所述天線的下端； 帶壓拆卸裝置，包括用於帶壓拆卸維修的高溫型閘閥，所述高溫型閘閥貫穿設置在所述導波管的下端； 控制系統，包括控制所述雷達傳感器進行微波測量的第一控制單元和控制所述吹掃冷卻裝置實施冷卻除塵的第二控制單元。
2.如權利要求1所述的高爐雷達探尺測量系統，其特徵在於，還包括防護報警裝置，所述防護報警裝置包括設置在所述導波管外部的聲光報警器，所述控制系統對應包括用於控制所述聲光報警器實施報警的第三控制單元。
3.如權利要求1所述的高爐雷達探尺測量系統，其特徵在於，所述第一、第二、第三輸送管上均設有用於調節控制輸送量的調節閥。
4.如權利要求1所述的高爐雷達探尺測量系統，其特徵在於，所述冷卻氮氣囊上連接有分別用於監測其壓力、流量的壓力變送器和渦輪流量計。
5.如權利要求1所述的高爐雷達探尺測量系統，其特徵在於，所述導波管上連接有分別用於監測其壓力、溫度的壓力傳感器和溫度傳感器。
6.如權利要求1所述的高爐雷達探尺測量系統，其特徵在於，所述導波管採用不鏽鋼材質。
7.如權利要求3所述的高爐雷達探尺測量系統，其特徵在於，所述調節閥採用球閥。
【文檔編號】C21B7/24GK204058500SQ201420538479
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】賀三龍, 孟多奇 申請人:北京嚮導科技有限公司