在高炉中的冷却板厚度测量制造技术

公开了用于测量冷却板(12)厚度的装置(10)和方法。这种装置设计为适配在冷却板的冷却剂通道(16)内，并且包括具有传感器前侧(30)和相对的后侧(32)的探头保持器壳体(26)，超声探头(28)布置在探头保持器壳体(26)中。柔性索(60)连接到探头壳体，以辅助探头保持器行进通过冷却剂通道的长度。探头保持器包括可扩张结构(41)，其包括在相对的端部处铰接在壳体(26)上的前杆和后杆(44、46)，其中弹簧机构(63)布置为彼此相向地偏压所述杆(44、46)。所述可扩张结构配置为从紧凑配置扩张到扩张配置，扩张配置设计为顶靠在所述冷却剂通道(16)的内表面(42)上，并且偏压传感器壳体的传感器侧(30)靠在冷却剂通道的内表面(42)上。靠在冷却剂通道的内表面(42)上。靠在冷却剂通道的内表面(42)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在高炉中的冷却板厚度测量


[0001]本专利技术总体上涉及用于冶金炉即高炉的冷却板，并且特别是涉及一种测量冷却板厚度的装置和方法。

技术介绍

[0002]用于冶金炉的冷却板，也称为“冷却壁”，在本领域中是众所周知的。其用于覆盖冶金炉、例如高炉或电弧炉的外壳的内壁，以提供：
[0003](1)在炉内部与外炉壳之间的散热保护屏障；和
[0004](2)用于耐火砖衬里、耐火喷浆或炉内工艺产生的堆积层的锚固机构。
[0005]最初，冷却板是铸有冷却管的铸铁板。作为铸铁冷却壁的替代物，已经开发出铜冷却壁。如今，大多数用于冶金炉的冷却板由铜、铜合金或近期由钢制成。
[0006]耐火砖衬里、耐火喷浆材料或工艺产生的堆积层形成布置在板状本体的热面前方的保护层。该保护层有助于保护冷却板免受由炉内恶劣环境造成的损坏。然而，在实践中炉偶尔也会在没有该保护层的情况下运行，从而导致热面的层状肋受到侵蚀。
[0007]虽然高炉最初在冷却壁的正面装有耐火砖衬里，但根据运行条件，该衬里会在运行期间磨损。特别地，已经观察到，在炉膛部分，耐火衬里会相对较快地消失。虽然随后通常会在冷却板的热面形成熔渣和炉料的堆积层，但它实际上会不断累积和磨损，因此在某些时间段内，冷却板直接暴露于高炉内的恶劣条件下，导致冷却板本体磨损。
[0008]堆积层磨损的主要原因，并且当然也是衬里和冷却板磨损的主要原因，在于热气的向上流动以及下沉炉料(煤、矿石等)的摩擦。关于热气流，磨损不仅是由于热载荷，而且还由于在上升气体中携带的颗粒造成的磨蚀。
[0009]文献JP
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A2
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61264110公开了一种包括磨损检测系统的冷却壁，该磨损检测系统使用与冷却壁本体的背面接触的超声探头以检测其侵蚀。该系统允许测量在正面和背面之间的残余本体厚度。
[0010]文献KR20110076422公开了一种厚度测量系统，其中超声探头安装在柔性延伸构件的端部处，这允许将超声探头插入冷却剂通道的入口和出口区域中。因此可实际测量在冷却板正面和冷却剂通道之间的本体厚度。该信息很重要，因为其给出了至冷却剂通道的残余本体厚度，这对于高炉的安全运行至关重要，因为必须避免将水引入到高炉中。然而，该系统仅允许局部测量(在冷却剂通道的开始处和/或结束处)，并且如今认为这不足以正确评估冷却板的状况。实际上，经验表明，冷却板经常在中间本体比在末端部分磨损更多。基于该系统的评估因此导致对冷却板实际总体磨损的错误分析，并且因此导致对其残余寿命的错误预测。
[0011]KR 101 594 719 B1公开了冷却壁厚度测量设备，其中超声传感器单元连接到驱动单元，该驱动单元允许将超声传感器插入冷却壁中并在冷却壁内移动传感器。因此可沿冷却壁的整个长度进行厚度测量。然而，工作原理要求在每个测量点处安装超声传感器单元，例如展开接触腿或膨胀球囊，以确保在超声探头与冷却壁的内表面之间的紧密接触，这
使整个测量过程复杂化。
[0012]用于冷却壁厚度测量的其他系统公开在文献JP2010271072A和JP2015169548A中。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于提供一种监测冷却板的磨损状态的替代方案且可靠方式。
[0014]该目的通过如权利要求1和11所述的测量冷却板厚度的装置和方法实现。
[0015]本专利技术提出一种用于测量冷却板厚度的装置，其设计为适配在冷却板的冷却剂通道内。所述装置包括：
[0016]探头保持器，包括具有传感器前侧和相对的后侧的壳体，布置在探头保持器壳体中的超声探头能够从传感器前侧发射和接收超声波；
[0017]可扩张结构，其配置为在探头壳体的后侧处展开；以及
[0018]连接到探头壳体的柔性索，以辅助探头保持器行进通过冷却剂通道的长度。所述可扩张结构配置为从紧凑配置扩张到扩张配置，该扩张配置设计为顶靠在冷却剂通道的内表面上，并且偏压传感器壳体的传感器侧靠在冷却剂通道的内表面上。
[0019]本专利技术因此提出了一种用于厚度测量的装置，其设计为插入冷却板的冷却剂通道内并且适于引导通过冷却剂通道的长度，以便在沿通道的多个位置处测量本体厚度，即不仅是在入口和出口区域中。这尤其是通过使用与探头壳体相关联的可扩张结构实现的，该可扩张结构在插入到冷却剂通道期间处于紧凑(即低高度)配置，并且然后扩张以占据冷却剂通道的整个直径用于厚度测量。由于探头在冷却剂通道内，其将测量从通道到的本体正面剩余的本体厚度。
[0020]探头保持器在冷却剂通道内的行进借助柔性索控制。柔性索有利地设计为纵向柔性和抗扭转的，以改进在通道中对探头保持器方位的控制。实际上，操作者应确保探头保持器的传感器侧转向冷却面板的正面，使得超声波在感兴趣的方向上发出。
[0021]在一些实施例中，柔性索可以是连接到探头壳体的多排链，以在冷却剂通道中纵向延伸，因此显示出纵向柔性和扭转刚性。可使用也显示出纵向柔性和扭转刚性的其他类型的柔性索，例如强力带。
[0022]在一些实施例中，所述可扩张结构包括在相对的端部处铰接在壳体上的前杆和后杆。弹簧机构有利地布置为彼此相向地偏压杆，例如是附接到两个杆的拉伸弹簧。该设计使装置具有柔性，这允许穿过冷却板通道的弯曲部，并允许杆趋向于自发地彼此靠近，以最大化所述装置沿冷却剂通道直径的伸展范围。这确保了传感器侧与冷却剂通道的表面接触。换句话说，杆与所述弹簧机构的组合使得测量装置能够自发适应，使得其在冷却剂通道的整个内直径上扩张，由此确保在探头保持器传感器侧和冷却剂通道的内表面之间的连续紧密接触。
[0023]方便的是，在第一杆的自由端处枢转地安装轮，并且第二杆包括在其自由端处的枢转地安装的连接元件，所述索连接到该连接元件。
[0024]在一些实施例中，提供锁定线缆组件，以将所述可扩张结构锁定在扩张配置中。锁定线缆组件包括装配到外壳中的钢丝；外壳抵靠设在一个杆上的配件；并且钢丝延伸到第二杆并被另一配件阻挡。这种锁定线缆组件允许在杆上施加闭合力或简单地限定在两个杆之间的最大开口，以将杆保持在期望的配置中。
[0025]超声探头可基于任何合适的技术构建。其通常包括一个超声传感器或换能器，但也可包括更多个。在一些实施例中，在传感器和冷却剂通道表面之间使用流体耦合介质，例如水。因此，壳体可包括用于通过水管供应加压水的入口端口，并且在传感器侧上提供喷淋孔口。
[0026]根据另一方面，本专利技术提出一种测量冷却板的厚度的方法，冷却板包括本体，本体具有正面、相对的背面和在本体中的一个或多个冷却剂通道，包括：
[0027]将根据第一方面的用于厚度测量的装置引入到所述冷却剂通道中；
[0028]移动所述探头保持器通过所述冷却剂通道的长度并操纵所述探头保持器，使得所述超声探头总体上转向所述正面，并且测量在所述正面和冷却剂通道之间的本体厚度；
[0029]其中，在所述测量期间，展开所述可扩张结构以顶靠在冷却剂通道的内表面上并且偏压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于测量冷却板(12)厚度的装置(10)，所述装置设计为适配在所述冷却板的冷却剂通道(16)内，并且包括：探头保持器(25)，包括具有传感器前侧(30)和相对的后侧(32)的壳体(26)，布置在所述探头保持器壳体中的超声探头(28)能够从所述传感器前侧发射和接收超声波；可扩张结构(41)，其配置用于在所述壳体的所述后侧(32)处展开；连接到所述探头壳体的柔性索(60)，以辅助所述探头保持器行进通过冷却剂通道(16)的长度；其中，所述可扩张结构配置为从紧凑配置扩张到扩张配置，所述扩张配置设计为顶靠在所述冷却剂通道(16)的内表面(42)上并且偏压所述传感器壳体的传感器侧(30)靠在所述冷却剂通道的所述内表面(42)上；其特征在于，所述可扩张结构包括在相对的端部处铰接在所述壳体上的前杆和后杆(44、46)，以及布置为彼此相向地偏压所述杆的弹簧机构(63)。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述柔性索(60)设计为纵向柔性和抗扭转的，以在所述通道中控制所述探头保持器的方位。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述柔性索(60)具有基本上扁平的横截面轮廓，并且连接到所述探头保持器(26)。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述柔性索(60)是连接到所述探头壳体(26)以在所述冷却剂通道中纵向延伸的多排链，因此具有纵向柔性和扭转刚性。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述杆(44、46)的所述枢转轴(43、43
’
)基本平行于所述传感器侧(30)。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，轮(52)枢转地安装在所述第一杆(44)的自由端处，并且所述第二杆(46)在其自由端处包括枢转地安装的连接元件(54)，所述索连接到所述连接元件(54)。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：S奥利维里，F克拉维诺，GF洛迪，
申请(专利权)人：保尔沃特股份公司，
类型：发明
国别省市：