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高溫實(shí)驗(yàn)電爐等高爐爐襯厚度檢測技術(shù)
高溫爐爐襯的使用壽命直接影響了高溫爐的整體使用壽命,實(shí)時(shí)監(jiān)測高溫爐,實(shí)驗(yàn)電爐等高爐的爐襯侵蝕狀況,及時(shí)調(diào)整操作策略,并采取有效護(hù)爐措施,可以延長高爐壽命。今天主要談?wù)勅绾螜z測高溫爐爐襯的腐蝕情況,介紹幾種切實(shí)可行的辦法。
1、多頭熱電偶法
是在一個(gè)保護(hù)套管內(nèi)裝有數(shù)支長度不等的熱電偶,然后將其安裝在需要檢測的磚襯內(nèi),通過測量各支熱電偶的溫度變化來推斷砌體的侵蝕情況。當(dāng)各點(diǎn)溫度和各點(diǎn)之間的溫度梯度基本穩(wěn)定,當(dāng)磚襯逐漸被侵蝕至某一部位,該部位電偶就會(huì)被破壞,溫度信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常。
2、電阻法
是在爐襯內(nèi)部埋設(shè)電阻元件,傳感器前端與爐襯內(nèi)表面對(duì)齊,通過引線與測量系統(tǒng)相連接,電阻元件的電阻值與其長度相關(guān),隨著電阻元件與爐襯同步損耗,電阻會(huì)變化,利用相應(yīng)的測量儀表測得元件輸出的電信號(hào),即可在線測量爐襯的剩余厚度。
3、電容法
電容法與電阻法類似,在爐襯內(nèi)部埋設(shè)同軸圓形電容器傳感器,電容值與其長度成對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以通過測量電容值來確定高爐砌體的厚度。
4、超聲波法
是利用超聲在固體介質(zhì)中傳播的特點(diǎn)進(jìn)行測厚的,在一定溫度下超聲波入射到爐襯進(jìn)入爐內(nèi),利用超聲波在爐襯內(nèi)入射和反射的傳播時(shí)間,求出爐襯的殘存厚度。
5、熱流檢測法
根據(jù)熱力學(xué),溫差、導(dǎo)熱系數(shù)和爐墻厚度決定了熱流強(qiáng)度,對(duì)于高爐爐襯,導(dǎo)熱系數(shù)是固定的,由溫差和熱流強(qiáng)度可以獲得爐墻厚度。
熱流檢測傳感器安裝在爐襯溫度較低的部位,通過爐缸冷卻壁水溫差,計(jì)算出熱流強(qiáng)度,再結(jié)合磚襯內(nèi)的測溫電偶測得的溫度數(shù)值,計(jì)算出爐墻厚度。
6、模型推斷法
是利用熱電偶作為檢測元件,應(yīng)用熱力學(xué)等理論建立爐缸和爐底溫度場地?cái)?shù)學(xué)模型,通過軟件編程和數(shù)值分析的方法,可計(jì)算出鐵水凝固線和碳磚侵蝕線的大概位置。
7、應(yīng)力波法
應(yīng)力波動(dòng)信號(hào)對(duì)結(jié)構(gòu)缺陷有很高的敏感性,當(dāng)應(yīng)力波在介質(zhì)傳播時(shí),如遇到孔洞、裂紋等界面不連續(xù)處,就會(huì)發(fā)生反射、折射、散射和模式轉(zhuǎn)換,利用應(yīng)力波的特性可以確定冷卻壁材料的厚度。
未來爐襯測厚的發(fā)展趨勢是不同方法組合。高溫爐,高爐爐身、爐腰可采用多頭電偶法或電阻法;爐缸、爐底部位可以采用熱流檢測法或模型推斷法;在線監(jiān)測時(shí),可采用應(yīng)力波法。
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