专利名称：一种高炉十字测温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金技术领域，涉及一种测量高炉喉部气流温度分布的装置，尤 其涉及一种高炉十字测温装置。
背景技术：
目前，国内大型高炉在喉部设有十字测温装置，用以测定高炉煤气气流温度在高 炉横截面上的分布，从而掌控高炉气流状况，为指导炉长对高炉的操作工艺提供技术依据。 十字测温装置探测器承受较恶劣的工作条件持续变动的高温、上下受热不均、粉尘气流、 炉料冲击磨损等，给测温装置带来较大的结构应力和热应力、高温磨损和热腐蚀。这些因素 都可能造成十字测温装置探测器变形和破坏。现有的十字测温装置实际寿命不高，无水冷结构在大容量高炉上使用寿命很短， 而水冷式十字测温装置在许多高炉上出现上翘变形，甚至影响正常加料。冷却系统水压稍 有波动、供水不足就可能发生探测器损坏、泄漏，以致损坏高炉的除尘系统。种种生产实际 状况表明，国内目前普遍采用的固定悬臂式十字测温装置很大一部分水冷和无水冷结构均 是圆管式的结构，其抗弯强度往往不足，对于无水冷结构其高温下持久强度不足，对于水冷 结构的冷却水循环压头损失大，这是出现这类事故的主要原因。此外，圆管式测温探测器的热电偶，为了测定环境温度，必须将热电偶弯折一定角 度，从探测器管体开孔处伸出来，而且，热电偶前端不密封，导致热电偶更换必须在高炉停 产休风期进行；不但费用高，而且更换时间长，不能控制检修时间，导致高炉十字测温装置 利用率大大降低。
发明内容为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高炉十字测温装 置，其抗弯强度大，对于无水冷测温探测器高温持久抗弯强度大，对于水冷测温探测器不会 发生探测器上翘变形，对工厂冷却水系统技术要求较低，对水压波动不敏感，更适用于复杂 炉况使用；而且热电偶拆装更换简单、方便，能够在高炉不休风不停产状态下更换热电偶。为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案一种高炉十字测温装置，其包括固定支架和测温探测器，测温探测器包括壳体、数 个热电偶，测温探测器壳体穿过固定支架，与固定支架通过法兰相连接；所述测温探测器的 壳体内部为空腔，壳体横截面为矩形，壳体下部沿长度方向是阶梯形结构，每个阶梯处均固 定安装有一热电偶保护套管，每个热电偶布置在其保护套管中。所述的测温探测器壳体，用作无水冷探测器时，采用耐热钢材料；用作水冷探测器 时，采用不锈钢和耐热钢材料。所述的测温探测器壳体上表面敷设有高温耐磨保护层。所述的测温探测器可采用水冷结构，在测温探测器壳体内部设有一个或两个冷却 循环水通道，壳体尾部设有与所述通道相通的进水管、出水管，进水管、出水管与冷却循环水水源相通。所述的测温探测器壳体尾部的进水管、出水管的管径> DN50。所述的测温探测器，其对冷却水压力要求为彡0. 3MPa。由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性一、测温探测器的壳体下部沿长度方向呈阶梯形结构，能够有效地增大处于悬臂 状态的测温探测器的单位重量抗弯强度，探测器有充足的强度和刚度可以有效地抵御热应 力和悬臂结构静动载荷引起结构应力破坏；阶梯形结构是近似等强度悬臂梁设计，比强度 大，可以有效地提高测温装置的使用安全可靠性，并可以减轻测温装置重量；阶梯形结构使 热电偶及其保护套管可以完全平直布置，热电偶护管前端是密封结构；由于不需要弯折热 电偶及其保护套管，能够在高炉不休风不停产的情况下对热电偶进行更换；二、测温探测器壳体横截面是宽度小高度大的矩形，这种结构可以最大限度的减 小测温探测器在料面上的投影面积；由于投影面积小，从而固定式十字测温装置对高炉布 料的副作用影响可以降至很小；矩形截面与圆形截面相比其抗弯模数要大得多，相同重量 矩形截面可以是圆形截面抗弯模数的两倍；同时，探测器壳体上表面为平面，有利于布设耐 高温保护层，会保存一定的炉料作为料垫，可以有效地保护壳体免受炉料冲击磨损，提高测 温装置耐磨性能；三、测温探测器的壳体不同部位采用不同材料，能够抵御在高炉喉部持续且不均 衡的高温、粉尘、炉料冲击磨损、腐蚀气氛等恶劣条件，使之更加有效地防御不同部位承受 不同的外界侵袭；四、本实用新型的水冷式测温探测器结构，冷却水进、出水管截面大，平均DN50以 上，冷却充分，没有死角，冷却水通道压头损失小，要求的冷却水压力较低，为彡0. 3MPa,且 对于工厂冷却水系统技术要求较低，对于冷却系统水压波动不敏感，也能够很好地抵御高 炉喉部温度波动；五、本实用新型结构设计合理，使用效果好，使用寿命长，无水冷测温探测器使用 寿命可达12个月至5年，对于水冷测温探测器使用寿命可达2到5年。

图1是图2的仰视图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是图2的左视图；图4是本实用新型在高炉中的安装示意图；图中1_探测器壳体；2-高温耐磨保护层；3-热电偶；4-固定支架；5-进水管； 6_接线盒；7-固定法兰 ’8-法兰；9-出水管；10-高炉壳体；11-测温探测器A ； 12-测温探 测器B。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1、2、3所示，本实用新型所述的高炉十字测温装置，其包括固定支架4和测温 探测器，测温探测器包括壳体1、数个热电偶3，测温探测器壳体1穿过固定支架4，固定支架
4后端设有法兰8，测温探测器壳体上设有固定法兰7，测温探测器壳体与固定支架通过法兰 相连接；所述测温探测器的壳体内部为空腔，壳体横截面为矩形，壳体下部沿长度方向呈阶 梯形结构，对于无水冷探测器壳体材料采用耐热铸造合金，在高炉喉部温度下，可以较好地 承受静动态载荷，实际无水冷测温探测器的安全系数可以达到5，完全可以保证测温装置的 安全。测温探测器壳体的每个阶梯处均固定安装有热电偶保护套管，每个热电偶布置在其 保护套管中，热电偶3引出线连接在接线盒6中，该热电偶可采用Φ 6 8mm的镍铬-镍硅 铠装热电偶(K型热电偶)。对于水冷式测温探测器，其热电偶头部采用耐热合金保护，并且应保证远离水冷 结构，以避免水冷对于测温带来的影响，从而保证测定数据的准确性。热电偶保护套管在安 装时应将头部严密封焊，尾部与法兰封焊，可有效防止炉气泄漏。热电偶尾部通过螺纹密封 盖将其固定在保护套管上。所述的测温探测器壳体1上表面敷设有高温耐磨保护层2。本实用新型所述的高炉十字测温装置，适用范围广，适用于380m3 5800m3的高 炉。针对2000m3以上的高炉，所述测温探测器可采用水冷结构，以适应较高的环境温 度，避免探测器壳体在高温环境下发生变形和损坏。所述的水冷结构一般采用双进双出的 双通道冷却结构，在探测器壳体内设有两个冷却循环水通道，探测器壳体尾部设有与上述 通道相通的两个进水管5、出水管9，进水管、出水管外界的冷却循环水水源相通。上述的测温探测器壳体尾部的进水管、出水管的管径> DN50。上述的测温探测器对冷却水压力要求为彡0. 3MPa。本实用新型中的固定支架焊接固定在高炉喉部的壳体上，测温探测器壳体与固定 支架通过法兰相连接，测温探测器总长度，根据高炉喉部安装处的高炉壳体半径、安装角度 予以确定，各测温点间距系指热电偶端头位置在水平方向投影间的距离。一般十字测温装 置由四个测温探测器组成，在高炉壳体上安装时，应使测温探测器之间呈90°或接近90° 分布，其中一支测温探测器壳体长度与其它三支相比长出一个测温间距，测温点多一个。如 图4所示，测温探测器A上布置有5个热电偶，测温探测器B上布置有4个热电偶，其余两 个测温探测器上布置的热电偶与测温探测器B相同，因此，整个高炉内布置有17个热电偶， 用于测量不同部位的炉内气流温度。上述的测温探测器，每支可以布置有3 8热电偶。热电偶损坏时，只需松开热电偶与保护套管之间的螺纹密封盖即可拆卸下来，可 以很方便的更换新的热电偶。
权利要求一种高炉十字测温装置，其包括固定支架(4)和测温探测器，测温探测器包括壳体(1)、数个热电偶(3)，测温探测器壳体(1)穿过固定支架(4)，与固定支架通过法兰相连接；其特征在于所述测温探测器的壳体(1)内部为空腔，壳体横截面为矩形，壳体下部沿长度方向是阶梯形结构，每个阶梯处均固定安装有一热电偶保护套管，每个热电偶布置在其保护套管中。
2.根据权利要求1所述的高炉十字测温装置，其特征在于所述的测温探测器用作无 水冷探测器时，其壳体采用耐热钢材料。
3.根据权利要求1所述的高炉十字测温装置，其特征在于所述的测温探测器用作水 冷探测器时，其壳体采用不锈钢和耐热钢材料。
4.根据权利要求1所述的高炉十字测温装置，其特征在于所述的测温探测器壳体⑴ 上表面敷设有高温耐磨保护层(2)。
5.根据权利要求1所述的高炉十字测温装置，其特征在于所述的测温探测器可采用 水冷结构，在测温探测器壳体内部设有一个或两个冷却循环水通道，壳体尾部设有与所述 通道相通的进水管(5)、出水管(9)，进水管、出水管与冷却循环水水源相通。
6.根据权利要求5所述的高炉十字测温装置，其特征在于所述的测温探测器壳体尾 部的进水管、出水管的管径> DN50。
7.根据权利要求5所述的高炉十字测温装置，其特征在于所述的测温探测器对冷却 水压力要求为彡0. 3MPa。
专利摘要本实用新型公开一种高炉十字测温装置，其包括固定支架和测温探测器，测温探测器包括壳体、数个热电偶，测温探测器壳体穿过固定支架，与固定支架通过法兰相连接；所述测温探测器的壳体内部为空腔，壳体横截面为矩形，壳体下部沿长度方向是阶梯形结构，每个阶梯处均固定安装有一热电偶保护套管，每个热电偶布置在其保护套管中。本实用新型抗弯强度大，对于无水冷测温探测器高温持久抗弯强度大，对于水冷测温探测器不会发生探测器上翘变形，使用效果好，使用寿命长，而且热电偶拆装更换简单、方便，能够在高炉不休风不停产状态下更换热电偶。
文档编号G01K1/08GK201662444SQ20102012000
公开日2010年12月1日 申请日期2010年2月6日 优先权日2010年2月6日
发明者隋永礼, 隋静婵 申请人:隋永礼