一种检测高炉炉底封板应力变化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种检测高炉炉底封板应力变化的装置，属于高炉设备技术领域。本发明专利技术包括炉底封板、浇注料和压力感应机构，炉底封板为上翘的高炉炉底封板，浇注料灌注于上翘的炉底封板和高炉耐热基墩之间形成的缝隙内部；压力感应机构包括顶板、压力传感器、预埋锚栓、压板、垫块A和螺帽；预埋锚栓底端插入在高炉炉壳外侧、高炉基础上预留的基础钻孔内，上部穿过压板，并和压板滑动连接；压板底端面的一端压在垫块A，另一端依次压在顶板、压力传感器和炉底封板的上翘端，其上端面通过螺帽和预埋锚栓的顶部螺纹往下旋压。本发明专利技术实现了利用压力感应机构在线连续检测高炉炉底封板压力变化，提供多测量点数据便于对炉底封板压力变化进行分析的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种检测高炉炉底封板应力变化的装置
本专利技术属于高炉设备
，具体说是一种检测高炉炉底封板应力变化的装置。
技术介绍
全球大型炼铁高炉，随高炉冶炼生产的变化，部分高炉会出现了炉底封板上翘，上翘炉底封板会随着高炉炉龄增加而加剧；形变严重会造成炉缸损伤、泄漏煤气直接影响到人身及设备安全。目前对炉底封板上翘成因国内外尚无明确定性，同时炉底封板上升应力随高炉炉内顶压、送风温度、炉顶温度、气温、用料负荷及用料结构等工艺参数等关系亦没有定量测量数据。故现阶段多数高炉因炉底封板上翘造成高炉未能全负荷、全顶压运行，达不到经济运行的目标。因炉底封板过度上翘较为明显导致的后果是：1、高炉炉壳上涨；2、炉顶煤气导出管波纹管变形；3、炉顶称量罐与上层平台梁干涉称重受影响；4、十层冷却壁外部配管受平台挤压焊缝漏水；5、风口平面抬高，送风支管上翘，发生送风支管烧穿事故等。中国专利公开号CN104313217A，公开日2015.01.28，公开了一种高炉炉底，主要为了提供一种密封性更好、避免高炉底封板上翘、防止炉底烧穿的高炉炉底。该专利技术高炉炉底，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炉壳之间设置有碳素捣打料，在所述上封板和所述混凝土基墩的上表面之间设置有冷却水管。该专利技术高炉炉底的上封板和下封板形成高炉炉底的两道密封防线，提高了高炉炉底的密封性能。混凝土基墩与上、下封板形成刚性箱体，相较于现有技术中的底板上方仅有炉底满铺碳砖来说，更能够抵抗下封板的上翘，即抵抗底板的上翘。将冷却水管设置在上封板的下方，避免了炉底冷却水管破裂造成炉底烧穿的重大事故发生。该专利技术通过高炉炉底的改进并将冷却水管设置在上封板的下方来避免由于高炉底封板上翘造成炉底冷却水管破裂，但并没有对已经发生高炉底封板上翘的问题进行有效解决。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术中存在高炉底封板上翘造成重大安全隐患和重大经济损失的问题，本专利技术提供了一种检测高炉炉底封板应力变化的装置。它可以实现利用压力感应机构，在线连续检测高炉炉底封板压力变化，提供多测量点实时数据便于对炉底封板压力变化进行分析的目的。同时可以利用炉底封板压力数据为高炉冶炼安全生产提供数据支持，为找准炉底封板上翘的原因提供数据分析，并为高炉冶炼生产强化经济技术指标提高进行数据分析。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种检测高炉炉底封板应力变化的装置，包括炉底封板、浇注料和压力感应机构，其中：炉底封板为已经上翘的高炉炉底封板，浇注料灌注于上翘的炉底封板和高炉耐热基墩之间形成的缝隙内部；压力感应机构包括顶板、压力传感器、预埋锚栓、压板、垫块A和螺帽；预埋锚栓底端插入在高炉炉壳外侧、高炉基础上预留的基础钻孔内，上部穿过压板，并和压板滑动连接；压板底端面的一端压在垫块A，另一端依次压在顶板、压力传感器和炉底封板的上翘端，其上端面通过螺帽和预埋锚栓的顶部螺纹往下旋压。进一步的方案，压力感应机构包括不同厚度规格的底板和垫板，底板插入压力传感器和炉底封板之间，垫板插入垫块A和高炉基础之间，通过使用不同厚度规格的底板和垫板来调整压板两端的平衡。进一步的方案，垫块和压力传感器在预埋锚栓两侧对称设置。进一步改进的方案，浇注料的外围固定有环形挡圈。进一步改进的方案，浇注料包括SiC、刚玉、减水剂、分散剂和含水粘合剂。进一步改进的方案，浇注料各配料的重量份数为：SiC，80～90份；含水粘合剂，20～30份；刚玉，9～19份；减水剂和分散剂共1份。进一步改进的方案，还包括锚栓加压机构，锚栓加压机构和压力感应机构的不同之处在于用垫块B替换顶板和压力传感器，即压板底端面的另一端依次压在垫块B和炉底封板的上翘端。进一步改进的方案，在高炉底面圆周均匀分布4组16个压力感应机构和108个锚栓加压机构。进一步改进的方案，每4个压力传感器为1组，共分成4组分别连接4个仪表箱，压力传感器信号接入仪表箱内的重量变送器，通过重量变送器转换成数字信号，再传送给称重仪表，称重仪表能够同时显示每一个压力传感器的压力信号和4个压力传感器的总压力，并且通过4～20mA标准模拟量信号或总线信号远距离传送给控制系统。进一步改进的方案，通过力矩扳手紧固安装螺帽对锚栓加压机构和压力感应机构加压，并按同样力矩紧固，保持锚栓加压机构和压力感应机构接近相同压力。3.有益效果采用本专利技术，具有如下有益效果：(1)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置，通过压力感应机构反映炉底封板上翘压力的变化，再结合炉底温度、炉顶压力、送风温度等参数进行分析，即可基本找准炉底封板上翘的原因，为控制炉底封板的上翘提供数据支持，并最终为解决高炉底封板上翘造成重大安全隐患和重大经济损失的问题打下良好的基础。(2)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置，通过底板和垫板的厚度来调整压板两端的平衡，操作方便，成本低；(3)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置，环形挡圈避免浇注时含水的浇注料外渗；以保证浇注料能够缓冲炉底封板压力；垫块和压力传感器对称设置，避免压板两边受力不均，造成数据采集不能稳定；(4)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置，浇注料的配料保证了其高强度和高耐热性能，为数据的准确采集提供了良好的基础条件；(5)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置，浇注料的成分配比是专利技术人根据高炉炉底的特殊工况、压紧装置和上翘的炉底封板的狭小空间、上翘的炉底封板上翘力等因素综合考虑，先拟定浇注料抗折强度、耐热参数、抗压强度和导热系数参数，精心选配配料及配比，经过反复的数据采集和验证，最终得出的成分配比；(6)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置，锚栓加压机构的使用，避免过量使用压力传感器，造成数据采集量过大，只需要使用少量压力感应机构，只需要按同样力矩紧固螺帽，锚栓加压机构即能反映压力传感器的压力，降低设备成本及数据处理成本；(7)本专利技术的检测高炉炉底封板应力变化的装置的应用，通过建立炉底封板上翘压力与炉顶压力、送风温度、炉底温度之间的数据关联，结合炉底封板上翘压力报警时各参数的变化来寻找规律，即可找出炉底上翘主要原因。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的锚栓加压机构位置示意图；图3为本专利技术的仪表箱结构示意图；图4为图1中压力感应机构放大后示意图；图5为实施例1中炉底温度每天均值变化曲线模型；图6为实施例1中炉底板所测压力每天均值变化曲线模型；图7为实施例1中对应炉顶压力每天均值变化曲线模型；图8为实施例1中对应热风温度每天均值变化曲线模型。示意图中的标号说明：1、炉底封板；2、浇注料；3、环形挡圈；4、压力感应机构；5、高炉耐热基墩；6、高炉基础；7、锚栓加压机构；9、高炉炉壳；10、基础钻孔；11、水冷管；41、底板；42、顶板；43、压力传感器；44、预埋锚栓；45、压板；46、垫块A；47、垫板；48、垫块B；49、螺帽。具体实施方式下面结合具体的实施例，对本专利技术作详细描述。实施例1本实施例的一种检测高炉炉底封板应力变化的装置，如图1所示，包括炉底封板1、浇注料2、压力感应机构4和锚栓加压机构7，其中：炉底封板1为已经上翘的高炉炉底封板，浇注料2灌注于上翘的炉底封板1和高炉耐热基墩5之间形成的缝隙内部；压力感应机构4包括顶板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测高炉炉底封板应力变化的装置，包括炉底封板(1)和浇注料(2)，其特征在于：还包括压力感应机构(4)，其中：所述炉底封板(1)为已经上翘的高炉炉底封板，所述浇注料(2)灌注于上翘的炉底封板(1)和高炉耐热基墩(5)之间形成的缝隙内部；所述压力感应机构(4)包括顶板(42)、压力传感器(43)、预埋锚栓(44)、压板(45)、垫块A(46)和螺帽(49)；所述预埋锚栓(44)底端插入在高炉炉壳(9)外侧、高炉基础上预留的基础钻孔(10)内，上部穿过压板(45)，并和压板(45)滑动连接；压板(45)底端面的一端压在垫块A(46)，另一端依次压在顶板(42)、压力传感器(43)和炉底封板(1)的上翘端，其上端面通过螺帽(49)和预埋锚栓(44)的顶部螺纹往下旋压。

【技术特征摘要】
1.一种检测高炉炉底封板应力变化的装置，包括炉底封板(1)和浇注料(2)，其特征在于：还包括压力感应机构(4)，其中：所述炉底封板(1)为已经上翘的高炉炉底封板，所述浇注料(2)灌注于上翘的炉底封板(1)和高炉耐热基墩(5)之间形成的缝隙内部；所述压力感应机构(4)包括顶板(42)、压力传感器(43)、预埋锚栓(44)、压板(45)、垫块A(46)和螺帽(49)；所述预埋锚栓(44)底端插入在高炉炉壳(9)外侧、高炉基础上预留的基础钻孔(10)内，上部穿过压板(45)，并和压板(45)滑动连接；压板(45)底端面的一端压在垫块A(46)，另一端依次压在顶板(42)、压力传感器(43)和炉底封板(1)的上翘端，其上端面通过螺帽(49)和预埋锚栓(44)的顶部螺纹往下旋压。2.根据权利要求1所述的检测高炉炉底封板应力变化的装置，其特征在于：所述压力感应机构(4)包括不同厚度规格的底板(41)和垫板(47)，底板(41)插入压力传感器(43)和炉底封板(1)之间，垫板(47)插入垫块A(46)和高炉基础(6)之间，通过使用不同厚度规格的底板(41)和垫板(47)来调整压板(45)两端的平衡。3.根据权利要求1或2所述的检测高炉炉底封板应力变化的装置，其特征在于：所述垫块A(46)和压力传感器(43)在预埋锚栓(44)两侧对称设置。4.根据权利要求1或2所述的检测高炉炉底封板应力变化的装置，其特征在于：所述浇注料(2)的外围固定有环形挡圈(3)。5.根据权利要求3所述的检测高炉炉底封板应力变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖海欧，徐兆春，王成伟，杨进，李明亮，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34