一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置的制作方法

1.本实用新型专利涉及一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，属于高炉炼铁设备领域。
技术背景
2.煤气测温装置、炉顶打水枪、煤气取样装置做为独立的设备，已成熟应用多年。高炉炉顶煤气封罩上通常设有1-4支“十字测温装置”，6-12支炉顶打水枪，数量众多的设备在煤气封罩炉壳上开孔较多，导致施工量大；国内高炉炉顶煤气取样一般设在煤气干法布袋除尘之后与trt之间的净煤气总管道上，根据所测煤气成分，仅能获得高炉的综合煤气利用率。为获得高炉内部不同区域的煤气分布及利用率，国外部分高炉在煤气封罩区域设有独立的煤气取样装置，但其体积庞大，造价昂贵。
3.目前有个别高炉采用了兼具煤气测温和煤气取样功能的装置，但集煤气测温、煤气取样、炉顶打水三种功能于一身的装置还没有。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的：提供一种兼具煤气测温、煤气取样、炉顶打水三种功能的装置，克服上述现有装置存在的问题及不足，减少设备投资以及后期运行维护成本；减少煤气封罩上过多的设备开孔，降低施工工程量；获得高炉内部煤气分布曲线，改善高炉操作；实现智能化、自动化操作。
5.本实用新型的主要构思：以十字测温装置悬臂插入式探测器为基础，通过增设多点位煤气取样通道，增设炉顶打水供水通道，增设多点位炉顶打水喷头，将高炉炉顶煤气封罩上的十字测温、炉顶打水、煤气取样等具有不同功能的多个装置集成为一套装置，通过煤气取样分析仪以及炉况智能分析系统实现智能化、自动化操作。
6.本实用新型的技术方案：一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，由支座结构、悬臂结构、炉顶打水供水通道、打水控制阀、测温热电偶、炉顶打水喷头、输水管道、煤气取样通道、煤气取样控制阀、煤气取样口、连接管道、煤气取样分析仪、炉况智能分析系统组成，其特征在于：
7.1)所述的悬臂结构端部与所述的支座结构相连；
8.2)所述的悬臂结构内部设有所述的炉顶打水供水通道，且所述的炉顶打水供水通道前段设置所述的打水控制阀；
9.3)所述的悬臂结构内部设有所述的测温热电偶；
10.4)所述的炉顶打水喷头均布在所述的悬臂结构外部，且所述的炉顶打水喷头通过所述的输水管道与所述的炉顶打水供水通道连接；
11.5)所述的煤气取样通道布置在所述的悬臂结构内部；
12.6)所述的煤气取样口均布在所述的悬臂结构外部，且所述的煤气取样口通过所述的连接管道与所述的煤气取样通道相连，所述的煤气取样通道前段设置所述的煤气取样控
制阀；
13.7)所述的煤气取样分析仪与所述的煤气取样控制阀相连。
14.进一步，为保证悬臂结构及炉顶打水喷头的使用寿命，所述悬臂结构及炉顶打水喷头的材料为耐热耐压耐磨材料。
15.进一步，其特征在于：所述的测温热电偶和所述的打水控制阀与所述的炉况智能分析系统通讯连接。所述的测温热电偶实时测量炉顶相应位置的煤气温度，当实测温度超过预设温度时，所述的炉况智能分析系统发出打水信号，并控制所述的打水控制阀打开，使所述的炉顶打水喷头喷水对炉顶煤气流进行降温；当实测温度低于预设温度时，所述的炉况智能分析系统发出停水信号，控制所述的打水控制阀关闭，所述的炉顶打水喷头供水切断。
16.进一步，其特征在于：所述的煤气取样控制阀和所述的煤气取样分析仪与所述的炉况智能分析系统通讯连接。当需要对煤气流取样分析成分时，所述的炉况智能分析系统发出取样信号，使吹扫气切断，并使煤气通过所述的煤气取样通道进入所述的煤气取样分析仪，所述的煤气取样分析仪对煤气成分进行分析，并将分析结果通过通讯传输到所述的炉况智能分析系统。随后所述的炉况智能分析系统发出信号，使煤气切断，吹扫气继续吹扫。
17.本实用新型产生的主要有益效果在于：
18.1.减少设备投资以及后期运行维护成本；
19.2.避免了煤气封罩上过多的设备开孔，降低施工工程量；
20.3.获得高炉内部煤气分布曲线，改善高炉操作；
21.4.操作智能化、自动化。
附图说明
22.本实用新型有附图2页，共3幅。
23.图1是本实用新型的装置示意图。
24.图中标识说明：1-支座结构；2-悬臂结构；3-炉顶打水供水通道；4-打水控制阀；5-测温热电偶；6-炉顶打水喷头；7-输水管道；8-煤气取样通道；9-煤气取样控制阀；10-煤气取样口；11-连接管道；12-煤气取样分析仪；13-炉况智能分析系统。
25.图2是炉况智能分析系统炉顶打水控制原理图。
26.图3是炉况智能分析系统煤气取样控制原理图。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，如图1所示，一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，包括支座结构1、悬臂结构2、炉顶打水供水通道3、打水控制阀4、测温热电偶5、炉顶打水喷头6、输水管道7、煤气取样通道8、煤气取样控制阀9、煤气取样口10、连接管道11、煤气取样分析仪12、炉况智能分析系统13。
28.支座结构1与悬臂结构2组成装置的基本结构，测温热电偶5均布在悬臂结构2内部，实施测量相应位置的煤气温度。炉顶打水供水通道3布置在悬臂结构2内部，炉顶打水供水通道3上设置打水控制阀4，并与外部供水管路连通，炉顶打水喷头6通过输水管道7与炉
顶打水供水通道3连通。测温热电偶5、打水控制阀4通过信号电路与炉况智能分析系统13相连，当温度超过或低于系统预设温度时，系统发出打水或停水信号，控制打水控制阀4打开或关闭，继而使炉顶打水喷头6喷水或断水，从而实现对炉顶煤气温度的控制。炉况智能分析系统13炉顶打水控制原理图如图2所示。
29.煤气取样通道8布置在悬臂结构2内部，煤气取样口10通过连接管道11与煤气取样通道8连通，煤气取样通道8上设置煤气取样控制阀9。煤气取样通道8通过煤气取样控制阀9与外部吹扫气及煤气取样分析仪12连通，煤气取样控制阀9及煤气取样分析仪12通过信号电路与炉况智能分析系统13通讯连接。当需要对煤气流取样分析成分时，炉况智能分析系统13发出信号，使吹扫气切断，并使煤气通过煤气取样通道8进入煤气取样分析仪12，煤气取样分析仪12对煤气成分进行分析，并将分析结果传输到炉况智能分析系统13。随后炉况智能分析系统13发出信号，使煤气切断，吹扫气继续吹扫。炉况智能分析系统13煤气取样控制原理图如图3所示。
30.本技术领域中的技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。


技术特征：
1.一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，由支座结构、悬臂结构、炉顶打水供水通道、打水控制阀、测温热电偶、炉顶打水喷头、输水管道、煤气取样通道、煤气取样控制阀、煤气取样口、连接管道、煤气取样分析仪、炉况智能分析系统组成，其特征在于：1)所述的悬臂结构端部与所述的支座结构相连；2)所述的悬臂结构内部设有所述的炉顶打水供水通道，且所述的炉顶打水供水通道前段设置所述的打水控制阀；3)所述的悬臂结构内部设有所述的测温热电偶；4)所述的炉顶打水喷头均布在所述的悬臂结构外部，且所述的炉顶打水喷头通过所述的输水管道与所述的炉顶打水供水通道连接；5)所述的煤气取样通道布置在所述的悬臂结构内部；6)所述的煤气取样口均布在所述的悬臂结构外部，且所述的煤气取样口通过所述的连接管道与所述的煤气取样通道相连，所述的煤气取样通道前段设置所述的煤气取样控制阀；7)所述的煤气取样分析仪与所述的煤气取样控制阀相连。2.如权利要求1所述的一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，其特征在于：所述的悬臂结构及炉顶打水喷头的材料为耐热耐压耐磨材料。3.如权利要求1所述的一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，其特征在于：所述的测温热电偶和所述的打水控制阀与所述的炉况智能分析系统通讯连接。4.如权利要求1所述的一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，其特征在于：所述的煤气取样控制阀和所述的煤气取样分析仪与所述的炉况智能分析系统通讯连接。

技术总结
一种兼具高炉炉顶煤气取样及智能温控装置，其特征在于以十字测温装置悬臂插入式探测器为基础，通过增设煤气取样通道，增设炉顶打水供水通道，增设多点位炉顶打水(喷雾)喷头及煤气取样口，将高炉炉顶煤气封罩上的十字测温、炉顶打水、煤气取样等具有不同功能的多个装置集成为一套装置，通过煤气智能温控系统和炉况智能辅助分析系统实现智能化、自动化操作。其优点是可以减少设备投资以及后期运行维护成本；减少煤气封罩上过多的设备开孔，降低施工工程量；获得高炉内部煤气分布曲线，改善高炉操作。适合在各钢铁企业新建及改造项目推广。广。广。


技术研发人员：王冰 贾利军 赵士杰 于国华 张向国 陈诚 李庆洋 孟淑敏 刘洋 蔡俊梁 张思德 于欣淼
受保护的技术使用者：山东省冶金设计院股份有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/9/3