一種檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]全球大型煉鐵高爐，隨高爐冶煉生產(chǎn)的變化，部分高爐會(huì)出現(xiàn)了爐底封板上翹，上翹爐底封板會(huì)隨著高爐爐齡增加而加?。恍巫儑?yán)重會(huì)造成爐缸損傷、泄漏煤氣直接影響到人身及設(shè)備安全。目前對(duì)爐底封板上翹成因國(guó)內(nèi)外尚無(wú)明確定性，同時(shí)爐底封板上升應(yīng)力隨高爐爐內(nèi)頂壓、送風(fēng)溫度、爐頂溫度、氣溫、用料負(fù)荷及用料結(jié)構(gòu)等工藝參數(shù)等關(guān)系亦沒(méi)有定量測(cè)量數(shù)據(jù)。故現(xiàn)階段多數(shù)高爐因爐底封板上翹造成高爐未能全負(fù)荷、全頂壓運(yùn)行，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。
[0003]因爐底封板過(guò)度上翹較為明顯導(dǎo)致的后果是:
[0004]1、高爐爐殼上漲；
[0005]2、爐頂煤氣導(dǎo)出管波紋管變形；
[0006]3、爐頂稱(chēng)量罐與上層平臺(tái)梁干涉稱(chēng)重受影響；
[0007]4、十層冷卻壁外部配管受平臺(tái)擠壓焊縫漏水；
[0008]5、風(fēng)口平面抬高，送風(fēng)支管上翹，發(fā)生送風(fēng)支管燒穿事故等。
[0009]中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN104313217A，公開(kāi)日2015.01.28，公開(kāi)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?fàn)t底燒穿的高爐爐底。該發(fā)明高爐爐底，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(shè)置有碳素?fù)v打料，在所述上封板和所述混凝土基墩的上表面之間設(shè)置有冷卻水管。該發(fā)明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。混凝土基墩與上、下封板形成剛性箱體，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的底板上方僅有爐底滿鋪碳磚來(lái)說(shuō)，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(shè)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(fā)生。該發(fā)明通過(guò)高爐爐底的改進(jìn)并將冷卻水管設(shè)置在上封板的下方來(lái)避免由于高爐底封板上翹造成爐底冷卻水管破裂，但并沒(méi)有對(duì)已經(jīng)發(fā)生高爐底封板上翹的問(wèn)題進(jìn)行有效解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在高爐底封板上翹造成重大安全隱患和重大經(jīng)濟(jì)損失的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置。它可以實(shí)現(xiàn)利用壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)，在線連續(xù)檢測(cè)高爐爐底封板壓力變化，提供多測(cè)量點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)便于對(duì)爐底封板壓力變化進(jìn)行分析的目的。同時(shí)可以利用爐底封板壓力數(shù)據(jù)為高爐冶煉安全生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持，為找準(zhǔn)爐底封板上翹的原因提供數(shù)據(jù)分析，并為高爐冶煉生產(chǎn)強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)提高進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0012]2.技術(shù)方案
[0013]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0014]—種檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，包括爐底封板、澆注料和壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)，其中:爐底封板為已經(jīng)上翹的高爐爐底封板，澆注料灌注于上翹的爐底封板和高爐耐熱基墩之間形成的縫隙內(nèi)部；壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括頂板、壓力傳感器、預(yù)埋錨栓、壓板、墊塊A和螺帽；預(yù)埋錨栓底端插入在高爐爐殼外側(cè)、高爐基礎(chǔ)上預(yù)留的基礎(chǔ)鉆孔內(nèi)，上部穿過(guò)壓板，并和壓板滑動(dòng)連接；壓板底端面的一端壓在墊塊A，另一端依次壓在頂板、壓力傳感器和爐底封板的上翹端，其上端面通過(guò)螺帽和預(yù)埋錨栓的頂部螺紋往下旋壓。
[0015]進(jìn)一步的方案，壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)包括不同厚度規(guī)格的底板和墊板，底板插入壓力傳感器和爐底封板之間，墊板插入墊塊A和高爐基礎(chǔ)之間，通過(guò)使用不同厚度規(guī)格的底板和墊板來(lái)調(diào)整壓板兩端的平衡。
[0016]進(jìn)一步的方案，墊塊和壓力傳感器在預(yù)埋錨栓兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
[0017]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，澆注料的外圍固定有環(huán)形擋圈。
[0018]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，澆注料包括SiC、剛玉、減水劑、分散劑和含水粘合劑。
[0019]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，澆注料各配料的重量份數(shù)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。
[0020]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，還包括錨栓加壓機(jī)構(gòu)，錨栓加壓機(jī)構(gòu)和壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)的不同之處在于用墊塊B替換頂板和壓力傳感器，即壓板底端面的另一端依次壓在墊塊B和爐底封板的上翹端。
[0021]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，在高爐底面圓周均勻分布4組16個(gè)壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)和108個(gè)錨栓加壓機(jī)構(gòu)。
[0022]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，每4個(gè)壓力傳感器為1組，共分成4組分別連接4個(gè)儀表箱，壓力傳感器信號(hào)接入儀表箱內(nèi)的重量變送器，通過(guò)重量變送器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再傳送給稱(chēng)重儀表，稱(chēng)重儀表能夠同時(shí)顯不每一個(gè)壓力傳感器的壓力信號(hào)和4個(gè)壓力傳感器的總壓力，并且通過(guò)4?20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)或總線信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送給控制系統(tǒng)。
[0023]進(jìn)一步改進(jìn)的方案，通過(guò)力矩扳手緊固安裝螺帽對(duì)錨栓加壓機(jī)構(gòu)和壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)加壓，并按同樣力矩緊固，保持錨栓加壓機(jī)構(gòu)和壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)接近相同壓力。
[0024]3.有益效果
[0025]采用本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0026](1)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，通過(guò)壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)反映爐底封板上翹壓力的變化，再結(jié)合爐底溫度、爐頂壓力、送風(fēng)溫度等參數(shù)進(jìn)行分析，即可基本找準(zhǔn)爐底封板上翹的原因，為控制爐底封板的上翹提供數(shù)據(jù)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(jīng)濟(jì)損失的問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。
[0027](2)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，通過(guò)底板和墊板的厚度來(lái)調(diào)整壓板兩端的平衡，操作方便，成本低；
[0028](3)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，環(huán)形擋圈避免澆注時(shí)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(duì)稱(chēng)設(shè)置，避免壓板兩邊受力不均，造成數(shù)據(jù)采集不能穩(wěn)定；
[0029](4)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，澆注料的配料保證了其高強(qiáng)度和高耐熱性能，為數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集提供了良好的基礎(chǔ)條件；
[0030](5)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，澆注料的成分配比是發(fā)明人根據(jù)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(qiáng)度、耐熱參數(shù)、抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)參數(shù)，精心選配配料及配比，經(jīng)過(guò)反復(fù)的數(shù)據(jù)采集和驗(yàn)證，最終得出的成分配比；
[0031](6)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，錨栓加壓機(jī)構(gòu)的使用，避免過(guò)量使用壓力傳感器，造成數(shù)據(jù)采集量過(guò)大，只需要使用少量壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)，只需要按同樣力矩緊固螺帽，錨栓加壓機(jī)構(gòu)即能反映壓力傳感器的壓力，降低設(shè)備成本及數(shù)據(jù)處理成本；
[0032](7)本發(fā)明的檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置的應(yīng)用，通過(guò)建立爐底封板上翹壓力與爐頂壓力、送風(fēng)溫度、爐底溫度之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，結(jié)合爐底封板上翹壓力報(bào)警時(shí)各參數(shù)的變化來(lái)尋找規(guī)律，即可找出爐底上翹主要原因。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明的錨栓加壓機(jī)構(gòu)位置示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明的儀表箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為圖1中壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)放大后示意圖；
[0037]圖5為實(shí)施例1中爐底溫度每天均值變化曲線模型；
[0038]圖6為實(shí)施例1中爐底板所測(cè)壓力每天均值變化曲線模型；
[0039]圖7為實(shí)施例1中對(duì)應(yīng)爐頂壓力每天均值變化曲線模型；
[0040]圖8為實(shí)施例1中對(duì)應(yīng)熱風(fēng)溫度每天均值變化曲線模型。
[0041]示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、爐底封板；2、澆注料；3、環(huán)形擋圈；4、壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)；5、高爐耐熱基墩；6、高爐基礎(chǔ)；7、錨栓加壓機(jī)構(gòu)；9、高爐爐殼；10、基礎(chǔ)鉆孔；11、水冷管；41、底板；42、頂板；43、壓力傳感器；44、預(yù)埋錨栓；45、壓板；46、墊塊A ;47、墊板；48、墊塊B ;49、螺帽。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0043]實(shí)施例1
[0044]本實(shí)施例的一種檢測(cè)高爐爐底封板應(yīng)力變化的裝置，如圖1所示，包括爐底封板
1、澆注料2、壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)4和錨栓加壓機(jī)構(gòu)7，其中:爐底封板1為已經(jīng)上翹的高爐爐底封板，澆注料2灌注于上翹的爐底封板1和高爐耐熱基墩5之間形成的縫隙內(nèi)部；壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)4包括頂板42、壓力傳感器43、預(yù)埋錨栓44、壓板45、墊塊A46和螺帽49 ;預(yù)埋錨栓44底端插入在高爐爐殼9外側(cè)、高爐基礎(chǔ)上預(yù)留的基礎(chǔ)鉆孔10內(nèi)，上部穿過(guò)壓板45，并和壓板45滑動(dòng)連接；壓板45底端面的一端壓在墊塊A46，另一端依次壓在頂板42、壓力傳感器43和爐底封板1的上翹端，其上端面通過(guò)螺帽49和預(yù)埋錨栓44的頂部螺紋往下旋壓；墊塊46和壓力傳感器43在預(yù)埋錨栓44兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置；如圖2所示，錨栓加壓機(jī)構(gòu)7和壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)4的不同之處在于用墊塊B48替換頂板42和壓力傳感器43，即壓板45底端面的另一端依次壓在墊塊B48和爐底封板1的上翹端；在高爐底面圓周均勻分布4組16個(gè)壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)4和108個(gè)錨栓加壓機(jī)構(gòu)7 ;澆注料2的外圍固定有環(huán)形擋圈3 ;澆注料