本實用新型涉及一種鋼鐵行業(yè)氧化球團煅燒回轉窯，特別涉及一種回轉窯埋入式測溫裝置。

背景技術：

回轉窯測溫一直是鋼鐵行業(yè)氧化球團技術領域內的難題，如何準確、快速、安全地測定出窯內氣氛溫度，已經成為業(yè)內人士關注的焦點。隨著技術發(fā)展，針對回轉窯測溫曾陸續(xù)涌現(xiàn)出紅外線窯殼掃描技術、熱電偶直接測溫技術、窯頭熱成像儀技術等，但均分別存在其各自缺陷。

1)紅外線窯殼掃描技術：此技術是在回轉窯側部安裝若干個排成一線的紅外線溫度掃描檢測儀，通過檢測出回轉窯窯殼外表面在生產中的實時溫度，來判斷窯內溫度情況。缺陷是窯殼外表面距離窯內尚有250mm的耐火材料層與40mm厚的鋼殼層，用窯殼外表面溫度反推窯內溫度，不僅誤差大，而且變化反饋慢；

2)熱電偶直接測溫技術：此技術是在回轉窯窯身上安裝固定式熱電偶，測溫孔直接連通至窯內，該技術的好處是測溫精度高、反饋速度快。但缺點是熱電偶壽命短、維修成本高昂且測溫孔洞經常會漏進紅熱小球造成裝置無法正常運行；

3)窯頭熱成像儀技術：此技術是在窯頭安裝一臺或兩臺熱成像儀，通過窯頭窺視孔來觀察生產時窯內的實時溫度。但熱成像儀的檢測范圍有限，無法從窯頭一直檢測到窯尾，故該技術也存在其應用的局限性。

傳統(tǒng)回轉窯埋入式測溫裝置在使用中，被證明存在以下兩項缺陷：

1、應用局限性大：由于傳統(tǒng)裝置的結構特點，導致其必須在回轉窯窯襯施工之前就在窯殼內表面焊接安裝預埋鋼管以形成耐火材料澆注后的測溫孔洞，所以該技術應用具有較大的局限性，即只能針對新窯或者是窯襯到壽命整體更換大修的回轉窯，而針對市面上大部分窯襯襯體未到壽命，對回轉窯埋入式測溫技術又十分渴求的回轉窯，目前尚未找到一種較好的方法予以解決；

2、測溫精度差：由于施工后，熱電偶周圍的耐火材料均為現(xiàn)場施工澆注，其導熱系數(shù)隨著施工時的加水量、鋼纖維添加量、烘爐時的烘烤溫度、烘烤時間等因素不同而不同，而現(xiàn)場又沒有條件對現(xiàn)澆內襯進行導熱系數(shù)測定，只能根據(jù)經驗數(shù)值來估計。對于埋入式間接測溫技術來說，導熱系數(shù)在推導窯內真實溫度的時候至關重要，導熱系數(shù)取值不準會直接導致回轉窯測溫精度受到嚴重影響，從而導致熱工模型間接推算出來的窯內溫度與真實溫度存在較大誤差；

3、事故容錯率低：由于裝置自身的結構特點，只內含一根熱電偶，當該處回轉窯窯襯在長期生產后被沖刷磨蝕，熱電偶外露，則極易導致熱電偶損壞從而導致整套測溫裝置不能使用。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述傳統(tǒng)裝置和施工方法的不足，我們研發(fā)出了一種新型回轉窯埋入式測溫裝置及其施工方法，力求克服現(xiàn)有技術的缺點，能夠達到高精度測溫、低容錯率使用、且應用對象范圍廣等技術效果。實現(xiàn)方便、快捷、精準的回轉窯生產測溫。

根據(jù)本實用新型提供的第一種實施方案，提供一種回轉窯埋入式測溫裝置：

一種回轉窯埋入式測溫裝置，回轉窯包括窯殼和窯襯。回轉窯上設有測溫裝置安裝孔。測溫裝置為測溫預制磚裝置。測溫預制磚裝置包括預制磚本體和熱電偶。預制磚本體放置在測溫裝置安裝孔中。熱電偶設置在預制磚本體內，并且熱電偶的前端與預制磚本體的內表面(即面向窯中心的表面)間有距離(例如1cm-30cm，優(yōu)選1.1cm-20cm，優(yōu)選1.2cm-15cm，更優(yōu)選1.5cm-10cm)。即熱電偶(202)不穿透預制磚本體(201)。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置包括多個熱電偶，并且每個熱電偶的前端與預制磚本體內表面間的距離都不相同。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置上設有1-10個熱電偶，并且每個熱電偶的前端與預制磚本體內表面間的距離都不相同。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置上設有2-5個熱電偶202，并且每個熱電偶202的前端與預制磚本體內表面間的距離都不相同。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置上設有3個熱電偶，包括第一熱電偶、第二熱電偶和第三熱電偶。第一熱電偶最長，第一熱電偶與預制磚本體內表面間的距離最短。第二熱電偶的長度較第一熱電偶短，第二熱電偶與預制磚本體內表面間的距離較第一熱電偶與預制磚本體內表面間的距離長。第三熱電偶最短，第三熱電偶與預制磚本體內表面間的距離最長。

在本實用新型中，回轉窯上設有1-20個測溫預制磚裝置，優(yōu)選為2-10個測溫預制磚裝置，更優(yōu)選為3-8個測溫預制磚裝置。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置還包括窯殼連接板。窯殼連接板將預制磚本體固定在測溫裝置安裝孔中。窯殼連接板與窯殼連接。

作為優(yōu)選，窯殼連接板通過錨固件與預制磚本體連接。

作為優(yōu)選，窯殼連接板與窯殼通過焊接固定。

在本實用新型中，窯殼連接板上設有熱電偶孔。熱電偶的末端穿過熱電偶孔與外界設備連接。

作為優(yōu)選，所述測溫預制磚裝置為經過導熱系數(shù)測定的測溫預制磚裝置。

取決于預制磚本體的長度，作為優(yōu)選，熱電偶的前端與預制磚本體內表面間的最短距離為10mm，和/或，熱電偶的前端與預制磚本體內表面間的最長距離為150mm。

根據(jù)本實用新型提供的第二種實施方案，提供一種回轉窯埋入式測溫裝置的施工方法：

一種回轉窯埋入式測溫裝置的施工方法或安裝方法，該方法包括以下步驟：

(1)制作測溫預制磚裝置：將熱電偶放置在預制磚本體中，將窯殼連接板固定在預制磚本體上，組成了測溫預制磚裝置；

(2)調試測溫預制磚裝置：對步驟的測溫預制磚裝置進行導熱系數(shù)測試；

(3)安裝測溫預制磚裝置：在回轉窯上鉆出一個測溫裝置安裝孔，將經過步驟調試合格的測溫預制磚裝置放置在測溫裝置安裝孔，將窯殼連接板固定在窯殼上。

在本實用新型中，熱電偶的前端是指熱電偶伸入預制磚本體的一端。熱電偶伸出窯殼連接板的一端為熱電偶末端。

在本實用新型中，預制磚本體的內表面是指預制磚放置在測溫裝置孔后，靠近窯襯內表面的一個面，也就是預制磚本體放置在測溫裝置孔后，預制磚本體遠離窯殼的那個面。

在本實用新型中，熱電偶的前端與預制磚本體的內表面間有距離，避免了在使用回轉窯時，回轉窯內物料對熱電偶的沖刷和磨蝕，從而導致熱電偶損壞從而導致整套測溫裝置不能使用。同時，控制熱電偶的前端與預制磚本體的內表面間的距離，能夠更加精確的監(jiān)控回轉窯內的真實溫度。本實用新型的設計既能有效保護熱電偶，又能提高測溫裝置的精度。

在本實用新型中，本實用新型的測溫裝置將原現(xiàn)澆預埋形式替代成了預制磚形式，能夠在使用前制備好，也能針對使用在市場上現(xiàn)有的回轉窯上。使用后，維修和更換更加便利。同時，測溫預制磚裝置出廠前，將取樣進行導熱系數(shù)測定(由于是預制磚結構形式，故方便測定)，測定方法有多種，均為成熟技術。使用前先進行導熱系數(shù)的測定，能夠提高測溫裝置的精準度。

在本實用新型中，熱電偶可以設置成熱電偶陣列。也就是說同一個測溫預制磚裝置中可以設置多個熱電偶。每一個熱電偶的前端與預制磚本體內表面間的距離不相同，在使用過程中，倘若因為窯襯磨損而導致最長的熱電偶(也就是與預制磚本體內表面距離最短的熱電偶)外露，系統(tǒng)檢測到該熱電偶溫度信號異常后將自動停用該熱電偶，轉而采用第二個熱電偶(也就是與預制磚本體內表面距離較長的熱電偶)測溫，并修改系統(tǒng)熱工模型內的相關參數(shù)以滿足測溫計算需要。倘若窯襯繼續(xù)磨損導致第二個熱電偶也外露，則啟用第三個熱電偶(也就是與預制磚本體內表面距離更長的熱電偶)，以此類推。熱電偶陣列包含的熱電偶的數(shù)目可根據(jù)實際現(xiàn)場條件的需要而設定。

在本實用新型中，回轉窯上可以設置一個或多個測溫預制磚裝置。當設置多個測溫預制磚裝置時，這些裝置沿著回轉窯的圓周而設置。

在本實用新型中，整套測溫預制磚裝置通過窯殼連接板與回轉窯窯殼緊密焊接，保證裝置在生產過程中不會產生震動偏移。

在本實用新型中，窯殼連接板通過錨固件與預制磚本體連接。錨固件在預制磚本體內的排布數(shù)量與排布形式可根據(jù)實際需求而設定。

更具體的，本實用新型將形成測溫裝置的原現(xiàn)澆預埋形式替代成了預制磚形式。測溫預制磚裝置由預制磚本體、錨固件與窯殼連接板組成。其中預制磚本體被安裝在測溫裝置安裝孔內，通過錨固件的錨固作用與窯殼連接板緊密連接，熱電偶穿過窯殼連接板被埋于預制磚本體內，其前端與預制磚本體末端留有一定距離，整套測溫預制磚裝置通過窯殼連接板與回轉窯窯殼緊密焊接，保證裝置在生產過程中不會產生震動偏移。

在本實用新型中，測溫預制磚裝置的形狀不受限制。可以是圓柱體、圓錐體、棱錐體或長方體，也可以是其他形狀。

與現(xiàn)有技術相比較，本實用新型具有以下有益技術效果：

1、應用范圍廣：由于改變了裝置結構與施工方法，故回轉窯埋入式測溫技術可方便、有效地利用于存量市場型回轉窯上，這樣對于拓寬技術應用范圍、增加埋入式測溫技術的市場適應性，有很大的推動影響；

2、測溫精度高：由于本實用新型將熱電偶包裹在預制磚內，而預制磚的導熱系數(shù)在出廠前已經提前精準測量，且后期不會出現(xiàn)太大變化。故應用本實用新型后，使用熱電偶所測數(shù)據(jù)來推算窯內氣氛溫度的模型精度得到了有效保證，計算出來的窯內溫度與實際溫度不會有太大偏差；

3、事故容錯率較高：由于本實用新型在測溫預制磚內增設了熱電偶陣列，相當于給測溫技術提供了多套備用方案，一套出錯第二套補上，所以在回轉窯生產過程中的事故容錯率較高，對提高回轉窯測溫裝置作業(yè)率起到了較大的幫助；

4、本實用新型新技術相較現(xiàn)有技術更加可靠、實用、便捷。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為回轉窯結構示意圖；

圖3為本實用新型回轉窯設有測溫裝置安裝孔示意圖；

圖4為本實用新型測設有溫預制磚裝置的回轉窯局部方法圖；

圖5為本實用新型測溫預制磚裝置主視圖；

圖6為本實用新型測溫預制磚裝置設有3個熱電偶結構圖；

圖7為本實用新型回轉窯設有3個測溫預制磚裝置結構圖。

附圖標記：1：回轉窯；101：窯殼；102：窯襯；103：測溫裝置安裝孔；2：測溫預制磚裝置；201：預制磚本體；202：熱電偶；20201：第一熱電偶；20202：第二熱電偶；20203：第三熱電偶；203：窯殼連接板；204：錨固件；205：熱電偶孔。

具體實施方式

根據(jù)本實用新型提供的第一種實施方案，提供一種回轉窯埋入式測溫裝置：

一種回轉窯埋入式測溫裝置，回轉窯1包括窯殼101和窯襯102?；剞D窯1上設有測溫裝置安裝孔103。測溫裝置為測溫預制磚裝置2。測溫預制磚裝置2包括預制磚本體201和熱電偶202。預制磚本體201放置在測溫裝置安裝孔103中。熱電偶202設置在預制磚本體201內，并且熱電偶202的前端與預制磚本體201的內表面間有距離。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置2包括多個熱電偶202，并且每個熱電偶202的前端與預制磚本體201內表面間的距離都不相同。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置2上設有1-10個熱電偶202，并且每個熱電偶202的前端與預制磚本體201內表面間的距離都不相同。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置2上設有2-5個熱電偶202，并且每個熱電偶202的前端與預制磚本體201內表面間的距離都不相同。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置2上設有3個熱電偶202，包括第一熱電偶20201、第二熱電偶20202和第三熱電偶20203。第一熱電偶20201最長，第一熱電偶20201與預制磚本體201內表面間的距離最短。第二熱電偶20202的長度較第一熱電偶20201短，第二熱電偶20202與預制磚本體201內表面間的距離較第一熱電偶20201與預制磚本體201內表面間的距離長。第三熱電偶20203最短，第三熱電偶20203與預制磚本體201內表面間的距離最長。

在本實用新型中，回轉窯1上設有1-20個測溫預制磚裝置2，優(yōu)選為2-10個測溫預制磚裝置2，更優(yōu)選為3-8個測溫預制磚裝置2。

作為優(yōu)選，測溫預制磚裝置2還包括窯殼連接板203。窯殼連接板203將預制磚本體201固定在測溫裝置安裝孔103中。窯殼連接板203與窯殼101連接。

作為優(yōu)選，窯殼連接板203通過錨固件204與預制磚本體201連接。

作為優(yōu)選，窯殼連接板203與窯殼101通過焊接固定。

在本實用新型中，窯殼連接板203上設有熱電偶孔205。熱電偶202的末端穿過熱電偶孔205與外界設備連接。

作為優(yōu)選，所述測溫預制磚裝置2為經過導熱系數(shù)測定的測溫預制磚裝置。

取決于預制磚本體的長度，作為優(yōu)選，熱電偶202的前端與預制磚本體201內表面間的最短距離為10mm，和/或，熱電偶202的前端與預制磚本體201內表面間的最長距離為150mm。

根據(jù)本實用新型提供的第二種實施方案，提供一種回轉窯埋入式測溫裝置的施工方法：

一種回轉窯埋入式測溫裝置的施工方法，該方法包括以下步驟：

(1)制作測溫預制磚裝置2：將熱電偶202放置在預制磚本體201中，將窯殼連接板203固定在預制磚本體201上，組成了測溫預制磚裝置2；

(2)調試測溫預制磚裝置2：對步驟1的測溫預制磚裝置2進行導熱系數(shù)測試；

(3)安裝測溫預制磚裝置2：在回轉窯1上鉆出一個測溫裝置安裝孔103，將經過步驟2調試合格的測溫預制磚裝置2放置在測溫裝置安裝孔103，將窯殼連接板203固定在窯殼101上。

實施例1

如圖1所示，一種回轉窯埋入式測溫裝置，回轉窯1包括窯殼101和窯襯102?；剞D窯1上設有一個測溫裝置安裝孔103。測溫裝置為測溫預制磚裝置2。測溫預制磚裝置2包括預制磚本體201和一個熱電偶202。預制磚本體201放置在測溫裝置安裝孔103中。熱電偶202設置在預制磚本體201內，并且熱電偶202的前端與預制磚本體201的內表面間有距離。測溫預制磚裝置2還包括窯殼連接板203。窯殼連接板203將預制磚本體201固定在測溫裝置安裝孔103中。窯殼連接板203通過錨固件204與預制磚本體201連接。窯殼連接板203與窯殼101通過焊接固定。窯殼連接板203上設有熱電偶孔205。熱電偶202的末端穿過熱電偶孔205與外界設備連接。測溫預制磚裝置2為經過導熱系數(shù)測定的測溫預制磚裝置。

實施例2

如圖6所示，重復實施例1，只是測溫預制磚裝置2上設有3個熱電偶202，包括第一熱電偶20201、第二熱電偶20202和第三熱電偶20203。第一熱電偶20201最長，第一熱電偶20201與預制磚本體201內表面間的距離最短。第二熱電偶20202的長度較第一熱電偶20201短，第二熱電偶20202與預制磚本體201內表面間的距離較第一熱電偶20201與預制磚本體201內表面間的距離長。第三熱電偶20203最短，第三熱電偶20203與預制磚本體201內表面間的距離最長。第一熱電偶20201與預制磚本體201內表面間的距離為10mm，第二熱電偶20202與預制磚本體201內表面間的距離為50mm，第三熱電偶20203與預制磚本體201內表面間的距離為110mm。

實施例3

如圖7所示，重復實施例1，只是回轉窯1上設有3個測溫預制磚裝置2。在同一水平高度上沿著回轉窯1的圓周以相同的夾角進行設置，其中夾角的頂點為回轉窯1的中心點。

實施例4

一種回轉窯埋入式測溫裝置的施工方法，該方法包括以下步驟：

(1)制作測溫預制磚裝置2：將熱電偶202放置在預制磚本體201中，將窯殼連接板203固定在預制磚本體201上，組成了測溫預制磚裝置2；

(2)調試測溫預制磚裝置2：對步驟1的測溫預制磚裝置2進行導熱系數(shù)測試；

(3)安裝測溫預制磚裝置2：在回轉窯1上鉆出一個測溫裝置安裝孔103，將經過步驟2調試合格的測溫預制磚裝置2放置在測溫裝置孔103，將窯殼連接板203固定在窯殼101上。