一種高爐爐底板保護系統技術方案

本發明專利技術公開了一種高爐爐底板保護系統，屬于高爐設備技術領域。本發明專利技術包括加壓裝置、溫度傳感器、壓力感應裝置和澆注料，加壓裝置直接或者通過壓力感應裝置作用于上翹爐底封板的上翹的周邊上；溫度傳感器設置于爐底H粱和上翹爐底封板之間的縫隙中；澆注料填充于該縫隙中。本發明專利技術實現了利用加壓裝置、壓力感應裝置和溫度傳感器，在線連續檢測高爐爐底封板上翹周邊壓力變化及底面溫度變化，提供多測量點實時數據便于對爐底封板壓力及溫度變化進行分析，并同時抑制高爐底封板持續上翹的目的。同時可以利用上翹爐底封板底面溫度和壓力數據為高爐冶煉安全生產提供數據支持，為找準爐底封板上翹的原因提供數據分析。

【技術實現步驟摘要】
一種高爐爐底板保護系統
本專利技術屬于高爐設備
，具體說是一種高爐爐底板保護系統。
技術介紹
全球大型煉鐵高爐，隨著高爐冶煉生產的變化，如圖1所示，部分高爐會出現了爐底封板上翹，上翹爐底封板會隨著高爐爐齡增加而加??；形變嚴重會造成爐缸損傷、泄漏煤氣直接影響到人身及設備安全。目前對爐底封板上翹成因國內外尚無明確定性，同時爐底封板上升應力隨高爐爐內頂壓、送風溫度、爐頂溫度、氣溫、用料負荷及用料結構等工藝參數等關系亦沒有定量測量數據。故現階段多數高爐因爐底封板上翹造成高爐未能全負荷、全頂壓運行，達不到經濟運行的目標。因爐底封板過度上翹較為明顯導致的后果是：1、高爐爐殼上漲；2、爐頂煤氣導出管波紋管變形；3、爐頂稱量罐與上層平臺梁干涉稱重受影響；4、十層冷卻壁外部配管受平臺擠壓焊縫漏水；5、風口平面抬高，送風支管上翹，發生送風支管燒穿事故等。中國專利公開號CN104313217A，公開日2015.01.28，公開了一種高爐爐底，主要為了提供一種密封性更好、避免高爐底封板上翹、防止爐底燒穿的高爐爐底。該專利技術高爐爐底，包括下封板、混凝土基墩、以及上封板，在所述混凝土基墩和所述爐殼之間設置有碳素搗打料，在所述上封板和所述混凝土基墩的上表面之間設置有冷卻水管。該專利技術高爐爐底的上封板和下封板形成高爐爐底的兩道密封防線，提高了高爐爐底的密封性能?；炷粱张c上、下封板形成剛性箱體，相較于現有技術中的底板上方僅有爐底滿鋪碳磚來說，更能夠抵抗下封板的上翹，即抵抗底板的上翹。將冷卻水管設置在上封板的下方，避免了爐底冷卻水管破裂造成爐底燒穿的重大事故發生。該專利技術通過高爐爐底的改進并將冷卻水管設置在上封板的下方來避免由于高爐底封板上翹造成爐底冷卻水管破裂，但并沒有對已經發生高爐底封板上翹的問題進行有效解決。
技術實現思路
1.專利技術要解決的技術問題針對現有技術中存在高爐底封板上翹造成重大安全隱患和重大經濟損失的問題，本專利技術提供了一種高爐爐底板保護系統。它可以實現利用加壓裝置、壓力感應裝置和溫度傳感器，在線連續檢測高爐爐底封板上翹周邊壓力變化及底面溫度變化，提供多測量點實時數據便于對爐底封板壓力及溫度變化進行分析，并同時抑制高爐底封板持續上翹的目的。同時可以利用上翹爐底封板底面溫度和壓力數據為高爐冶煉安全生產提供數據支持，為找準爐底封板上翹的原因提供數據分析，并為高爐冶煉生產強化經濟技術指標提高進行數據分析。2.技術方案為達到上述目的，本專利技術提供的技術方案為：一種高爐爐底板保護系統，加壓裝置、溫度傳感器、壓力感應裝置和澆注料，其中：加壓裝置直接或者通過壓力感應裝置作用于上翹爐底封板的上翹的周邊上；溫度傳感器設置于爐底H粱和上翹爐底封板之間的縫隙中；澆注料填充于該縫隙中。進一步的方案，加壓裝置為錨栓加壓裝置，包括預埋錨栓、壓板A、螺母A和墊塊；預埋錨栓底端插入在高爐爐殼外側、高爐基礎預留的基礎鉆孔內，上部穿過壓板A，并和壓板A滑動連接；壓板A底端面的一端壓在墊塊上表面，另一端直接或者通過壓力感應裝置作用于上翹爐底封板的上翹的周邊，其上端面通過螺母A和預埋錨栓的頂部螺紋往下螺旋施壓。進一步的方案，壓力感應裝置包括從上至下依次平置的頂板、壓力傳感器和底板；墊塊底部墊有墊板；墊板和底板的厚度根據上翹爐底封板的上翹高度或錨栓加壓裝置螺旋施壓行程來調整壓板A兩端的平衡。進一步改進的方案，還包括壓緊裝置，壓緊裝置的主體截面呈左右不對稱的“土”字形，包括互相平行的壓板B和基板，以及穿過壓板B后固定連接在基板上的螺栓；并通過螺母B調節壓板B的高度；基板插入上翹爐底封板底部和爐底H粱通過焊接固定連接，并通過壓板B壓在上翹爐底封板上翹的周邊，旋轉螺母B壓實上翹爐底封板；螺栓和基板的連接處、螺栓兩側分別焊接有筋板A和筋板B。進一步改進的方案，墊塊和壓力傳感器在預埋錨栓兩側對稱設置；澆注料的外圍固定有環形擋圈。進一步改進的方案，溫度傳感器為2個1組，在環形擋圈至爐底H粱和上翹爐底封板之間的縫隙盡頭均勻設置；壓力傳感器為相鄰的4個1組。進一步改進的方案，溫度傳感器為16組，壓力傳感器為4組，在高爐底面圓周均勻分布；錨栓加壓裝置和壓緊裝置在高爐底面圓周錯開后均勻分布。進一步改進的方案，澆注料為高導熱自流澆注料，包括SiC、剛玉、減水劑、分散劑和含水粘合劑。進一步改進的方案，澆注料各配料的重量份數為：SiC，80～90份；含水粘合劑，20～30份；剛玉，9～19份；減水劑和分散劑共1份。進一步改進的方案，通過力矩扳手緊固安裝螺母A和螺母B，對錨栓加壓裝置、壓力感應裝置和壓緊裝置加壓，并按同樣力矩緊固，保持錨栓加壓裝置、壓力感應裝置和壓緊裝置對上翹爐底封板的上翹周邊施加相同壓力；4組壓力傳感器分別連接4個儀表箱，壓力傳感器信號接入儀表箱內的重量變送器，通過重量變送器轉換成數字信號，再傳送給稱重儀表，稱重儀表能夠同時顯示每一個壓力傳感器的壓力信號和4個壓力傳感器的總壓力，并且通過模擬量信號或總線信號遠距離傳送給控制系統。3.有益效果采用本專利技術，具有如下有益效果：(1)本專利技術的高爐爐底板保護系統，通過壓力感應裝置反映爐底封板上翹壓力的變化，通過溫度傳感器反映爐底溫度的變化，通過加壓裝置防止進一步上翹，再結合爐頂壓力、送風溫度等參數進行分析，即可基本找準爐底封板上翹的原因，為控制爐底封板的上翹提供數據支持，并最終為解決高爐底封板上翹造成重大安全隱患和重大經濟損失的問題打下良好的基礎。(2)本專利技術的高爐爐底板保護系統，錨栓加壓裝置安裝簡單，成本低，施壓效果好；(3)本專利技術的高爐爐底板保護系統，通過墊板和底板的厚度來調整壓板兩端的平衡，操作方便，成本低；(4)本專利技術的高爐爐底板保護系統，以壓緊裝置對爐底H梁的拉力來平衡爐殼上漲力，從而有效抑制了上翹爐底封板的持續上翹；進而消除了爐底封板上翹的影響，穩定了高爐生產，保持了高爐生產的各項經濟技術指標，為高爐工藝操作提供了有效的保證；(5)本專利技術的高爐爐底板保護系統，環形擋圈避免澆注時含水的澆注料外滲；以保證澆注料能夠緩沖爐底封板壓力；墊塊和壓力傳感器對稱設置，避免壓板A兩邊受力不均，造成壓力數據采集不能穩定；澆注料能夠有效固定溫度傳感器，避免造成不必要的位移，而影響溫度采集的準確性；(6)本專利技術的高爐爐底板保護系統，上翹爐底封板的溫度全部來自爐內溫度通過爐缸向爐底封板的傳導熱，在正常情況下，爐底溫度是基本恒定的，而一旦發生因爐底封板上翹引起的爐缸損傷、泄漏煤氣的情況，爐內傳遞到爐底的熱量就會增加，反映出爐底溫度的增加，而采用預埋熱電阻檢測爐底溫度就可以間接反映爐缸爐底狀況；(7)本專利技術的高爐爐底板保護系統，澆注料的配料保證了其高強度和高耐熱性能，為數據的準確采集提供了良好的基礎條件；(8)本專利技術的高爐爐底板保護系統，澆注料的成分配比是專利技術人根據高爐爐底的特殊工況、壓緊裝置和上翹的爐底封板的狹小空間、上翹的爐底封板上翹力等因素綜合考慮，先擬定澆注料抗折強度、耐熱參數、抗壓強度和導熱系數參數，精心選配配料及配比，經過反復的數據采集和驗證，最終得出的成分配比；(9)本專利技術的高爐爐底板保護系統，錨栓加壓裝置和壓緊裝置的使用，避免過量使用壓力傳感器造成數據采集量過大，只需要使用少量壓力感應裝置，只需要按同樣力矩緊固螺帽，錨栓加壓裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高爐爐底板保護系統，包括加壓裝置和溫度傳感器(11)，其特征在于：還包括壓力感應裝置(3)和澆注料(6)，其中：所述加壓裝置直接或者通過壓力感應裝置(3)作用于上翹爐底封板(5)的上翹的周邊上；所述溫度傳感器(11)設置于爐底H粱(9)和上翹爐底封板(5)之間的縫隙中；所述澆注料(6)填充于爐底H粱(9)和上翹爐底封板(5)之間的縫隙中。

【技術特征摘要】
1.一種高爐爐底板保護系統，包括加壓裝置和溫度傳感器(11)，其特征在于：還包括壓力感應裝置(3)和澆注料(6)，其中：所述加壓裝置直接或者通過壓力感應裝置(3)作用于上翹爐底封板(5)的上翹的周邊上；所述溫度傳感器(11)設置于爐底H粱(9)和上翹爐底封板(5)之間的縫隙中；所述澆注料(6)填充于爐底H粱(9)和上翹爐底封板(5)之間的縫隙中；所述加壓裝置為錨栓加壓裝置(2)，包括預埋錨栓(21)、壓板A(22)、螺母A(23)和墊塊(24)；所述預埋錨栓(21)底端插入在高爐爐殼(10)外側、高爐基礎(8)預留的基礎鉆孔(34)內，上部穿過壓板A(22)，并和壓板A(22)滑動連接；壓板A(22)底端面的一端壓在墊塊(24)上表面，另一端直接或者通過壓力感應裝置(3)作用于上翹爐底封板(5)的上翹的周邊，其上端面通過螺母A(23)和預埋錨栓(21)的頂部螺紋往下螺旋施壓。2.根據權利要求1所述的高爐爐底板保護系統，其特征在于：所述壓力感應裝置(3)包括從上至下依次平置的頂板(31)、壓力傳感器(32)和底板(33)；所述墊塊(24)底部墊有墊板(25)；所述墊板(25)和底板(33)的厚度根據上翹爐底封板(5)的上翹高度或錨栓加壓裝置(2)螺旋施壓行程來調整壓板A(22)兩端的平衡。3.根據權利要求2所述的高爐爐底板保護系統，其特征在于：還包括壓緊裝置(4)，所述壓緊裝置(4)的主體截面呈左右不對稱的“土”字形，包括互相平行的壓板B(43)和基板(44)，以及穿過壓板B(43)后固定連接在基板(44)上的螺栓(41)；并通過螺母B(42)調節壓板B(43)的高度；所述基板(44)插入上翹爐底封板(5)底部和爐底H粱(9)通過焊接固定連接，并通過壓板B(43)壓在上翹爐底封板(5)上翹的周邊，旋轉螺母B(42)壓實上翹爐底封板(5)；所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖海歐，田竣，徐兆春，丁暉，李杰民，王成偉，李明亮，黃足兵，
申請(專利權)人：馬鞍山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34