高炉炉衬检测方法的研究

　　0 引言

　　目前，一般操作工人用传统的看、听方法来观察判断高炉炉壳是否发红、鼓包和漏风，发现问题及时采取措施补救，显然这种方法是比较落后的。连续检测高炉炉衬的侵蚀情况并及时采取措施，对于高炉的高产、长寿是十分重要的。早期采用的方法主要有，热电偶法、热流计法、红外线温度摄像法。近年来，国外又开发了热电偶触发脉冲响应法。随着激光技术的发展，国内外普遍采用激光测距的方法来检测炉衬的侵蚀情况。这几种方法都存在着一定的弊端，针对此情况笔者提出了一种准确可靠的检测方法。

　　1 常用高炉炉衬侵蚀情况的检测方法

　　1. 1 热电偶法

　　在炉体的不同高度和同一高度的不同位置安放足够数量的测温元件，每个测温元件由长度不等的一组热电偶组成，第一支热电偶伸到炉衬前端。在高炉生产过程中，用最前端的热电偶测量炉内温度及其变化，并通过测温元件各支热电偶的温度测量值，用传热模型在线辨识和修正导热系数。当前端热电偶损坏后，通过后面几支热电偶测量的温度用传热反问题的方法求解出炉衬前端的温度。每个测温元件的前端热电偶损坏时，其埋人炉衬的长度即为该处炉衬的残存厚度。根据专家经验，判断出此处的炉衬损坏程度，采取相应措施进行处理【1】 。其示意图如图1 所示。

　　1. 2 电阻法炉衬测厚

　　( 1 )断路型电阻测厚元件

　　由保护层、连接线路、引线和若干个按一定距离排列的并联电阻所组成，它适用于炉身部位厚度测量，随着炉衬不断被侵蚀，前端的电阻将断路损坏，而使元件的总电阻增大。根据电阻之间的距离，可以计算出电阻元件的长度和总电阻之间的关系。这样，测出总电阻值，就可以计算炉衬的残存厚度。

　　( 2 )短路型电阻测厚元件

　　由若干个按一定距离排列的电阻所组成，它适用于炉缸部位厚度测量。随着炉衬不断被侵蚀，元件前端将被铁水熔蚀掉，铁水将成为导电回路的一部分，元件的总电阻也随之减少。通过测量元件的总电阻，即可得知炉衬的残存厚度。

　　( 3 )复合型电阻测厚元件

　　上述两种元件按需要进行组合而成，适用于炉腰和炉腹部位厚度测量。沿高炉高度方向和圆周方向分别间隔一定距离埋设电阻元件，通过可把电阻值转换成直流电信号的转换器将检测信号送往计算机或仪表[2] 。

　　上述两种方法都为插人式测量，需要将传感器埋人炉衬内部，随着高炉生产的进行，传感器与炉衬同步被侵蚀。