高炉冲渣水液位测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高炉冲渣水液位测量系统，包括下端伸入水渣池或水渣槽内的液位管，液位管上端伸出水渣池或水渣槽，液位管上端分别通过连接管路连接有向液位管内通入高压气体的进气装置和测量液位管内气体压力变化量的压力变送器，压力变送器信号连接有计算机；进气装置与液位管之间的连接管路上设有手动球阀，压力变送器与液位管之间的连接管路上也设有手动球阀。本实用新型专利技术可有效解决设备易结垢、被腐蚀和易堵塞问题，又能抵御高炉冲渣水高温、高湿度的工作环境，通过高压气体对液位管内壁吹扫可有效避免冲渣水中钙、镁离子结垢和颗粒状渣子对管道造成堵塞，同时通过压力变送器检测液位管内气体压力变化量实现对液位的实时监控。

Water Level Measurement System for Blast Furnace Slag Flushing

The utility model provides a liquid level measuring system for blast furnace slag flushing water, which comprises a liquid level pipe extending into a slag pool or a slag trough at the lower end, a slag pool or a slag trough at the upper end of the liquid level pipe, an air intake device for feeding high pressure gas into the liquid level pipe through connecting pipes, a pressure transmitter for measuring the gas pressure variation in the liquid level pipe, and a pressure transmitter signal. A computer is connected; a manual ball valve is arranged in the connecting pipeline between the intake device and the level pipe, and a manual ball valve is also arranged in the connecting pipeline between the pressure transmitter and the level pipe. The utility model can effectively solve the problems of easy scaling, corrosion and blockage of equipment, and can resist the working environment of high temperature and high humidity of blast furnace slag flushing water. The blockage of pipeline caused by calcium and magnesium ions scaling and granular slag in slag flushing water can be effectively avoided by purging the inner wall of the liquid level pipe with high pressure gas, and the change of gas pressure in the liquid level pipe can be detected by a pressure transmitter to realize the blockage of pipeline. Real-time monitoring of liquid level.

【技术实现步骤摘要】
高炉冲渣水液位测量系统
本技术涉及冶金行业特别是高炉炼铁设备
，尤其涉及一种高炉冲渣水液位测量系统。
技术介绍
高炉渣是高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和溶剂中的非挥发组分形成的高温熔融物，主要含有钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量硫化物，排出高炉时的温度高达1450～1550℃。目前，钢铁企业普遍采用水淬法处理，所得产物水淬渣作为水泥、隔热以及其他建筑原料，市场需求量巨大。水淬渣按过滤方式不同主要分为底虑法、拉沙法(RASA)和转鼓过滤法(INBA)等。不论哪一种水淬渣方法都会涉及水渣池或水渣槽液位的测量。高炉冲渣水有如下几个特点：(1)钙、镁离子含量多，硬度高，易结垢；(2)冲渣水及水蒸气中因硫化物存在具有强腐蚀性；(3)水渣池或水渣槽中水呈强紊流状态，冲渣水中含有大小、形状各异的炉渣；(4)水渣池或水渣槽内温度高、水蒸气含量大。一般接触式液位计在使用过程中容易结垢、腐蚀或被颗粒物堵塞；一般非接触式液位计(雷达液位计、超声波液位计)在使用过程中因工作环境温度高、湿度大，在高温、高湿度环境中易造成塑料部件软化、内部进水，使检测数据失真或设备损坏频繁。因此，研发一种既能有效避免结垢、腐蚀、堵塞，又能抵御高温、高湿度工作环境的高炉冲渣水液位测量系统有着重要意义。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本技术提供一种可以有效解决设备易结垢、被腐蚀和易堵塞问题，又能抵御高炉冲渣水高温、高湿度的工作环境的高炉冲渣水液位测量系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高炉冲渣水液位测量系统，用于检测高炉冲渣水水位，设置在高炉冲渣水渣池或水渣槽上，包括下端伸入水渣池或水渣槽内的液位管，所述液位管上端伸出水渣池或水渣槽，所述液位管上端分别通过连接管路连接有向液位管内通入高压气体的进气装置和测量液位管内气体压力变化量的压力变送器，所述压力变送器信号连接有计算机；所述进气装置与液位管之间的连接管路上设有手动球阀，压力变送器与液位管之间的连接管路上也设有手动球阀。进一步的，所述的进气装置包括依次通过连接管路管路连接的空压机、压缩空气包和减压阀，所述进气装置与液位管之间的手动球阀设置在压缩空气包与减压阀之间的连接管路上。更进一步的，液位管与进气装置、压力变送器的连接，通过橡胶三通管实现。液位管顶部连接有橡胶三通管，所述橡胶三通管分别与进气装置和压力变送器的连接管路连接。优选的，连接管路为厚壁无缝管，公称直径φ20mm-φ32mm。手动球阀根据连接管路管径确定通径，公称压力≥1.6MPa。优选的，液位管为304不锈钢钢管，公称直径φ32mm-φ42mm，长度随所要测量液体深度选定。在本方案中，利用空压机作为气源，保证压缩空气包维持一定压力，连接管路将压缩空气减压到特定值输送到固定在水渣槽或水渣池内的液位管上端，通过手动球阀控制气源的开关，水渣槽或水渣池内液位因高度不同使液位管内气压产生变化，通过安装在远离工作环境的压力变送器检测液位管内气体压力变化量，并将压力数据转化为液位数据传输到计算机，实现实时监控。同时液位管下端喷射逸出，对液位管内壁产生吹扫效果，能够有效避免冲渣水中钙、镁离子结垢和颗粒状渣子对管道造成堵塞。本技术的有益效果是，本技术提供的高炉冲渣水液位测量系统，可有效解决设备易结垢、被腐蚀和易堵塞问题，又能抵御高炉冲渣水高温、高湿度的工作环境，通过高压气体对液位管内壁吹扫可有效避免冲渣水中钙、镁离子结垢和颗粒状渣子对管道造成堵塞，同时通过压力变送器检测液位管内气体压力变化量实现对液位的实时监控。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术最优实施例的结构示意图。图2是液位管上端连接三通橡胶管的连接示意图。图3是高压气体对液位管的吹扫效果示意图。图中1、空压机2、连接管路3、压缩空气包4、手动球阀5、减压阀6、液位管7、水渣池或水渣槽8、压力变送器9、计算机10、橡胶三通管11、气泡12、高压气体。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示的一种高炉冲渣水液位测量系统，是本技术最优实施例，用于检测高炉冲渣水水位，设置在高炉冲渣水渣池或水渣槽7上，包括下端伸入水渣池或水渣槽7内的液位管6，所述液位管6上端伸出水渣池或水渣槽7，所述液位管6上端分别通过连接管路2连接有向液位管6内通入高压气体12的进气装置和测量液位管6内气体压力变化量的压力变送器8，所述压力变送器8信号连接有计算机9；所述进气装置与液位管6之间的连接管路2上设有手动球阀4，压力变送器8与液位管6之间的连接管路2上也设有手动球阀4。手动球阀4根据连接管路2管径确定通径，公称压力≥1.6MPa。进气装置包括依次通过连接管路2管路连接的空压机1、压缩空气包3和减压阀5，所述进气装置与液位管6之间的手动球阀4设置在压缩空气包3与减压阀5之间的连接管路2上。空压机1、压缩空气包3是根据管道直径、管道长度、用气量、使用压力来决定选型参数，放置的位置尽量位于水渣池或水渣槽7周围，减少管道长度。液位管6与进气装置、压力变送器8的连接，通过橡胶三通管10实现。液位管6顶部连接有橡胶三通管10，所述橡胶三通管10分别与进气装置和压力变送器8的连接管路2连接。安装在远离工作环境的压力变送器8通过检测液位管6内气体压力变化来间接检测液位高度，其选型根据待测量液位深度选定，将气体压力数据转化为液位数据分别传送至高炉值班室和水泵房计算机9，由此实现两个岗位双重监控。如图2所示，液位管6上端橡胶三通管10分别连接进气装置的连接管路2、压力变送器8的连接管和液位管6，连接过程中必须保证其气密性，避免因漏气造成数据失真。压力变送器8通过检测液位管6内压力变化通过算法间接测量冲渣水的液位，避免了检测设备与被测液体的直接接触而腐蚀损坏。压力变送器8将所测液位管6内压力数值转变为所测液位高度的基本算法是：式中h—待测液体深度，m；P—压力变送器8所测液位管6内压力，kpa；ρ—所测液体密度，kg/m3；g—重力系数，一般取9.8N/Kg。在实际生产设计中，空压机1、压缩空气包3根据管道直径、管道长度、用气量、使用压力来决定选型参数。如图3所示，高压气体12从液位管6下端喷射逸出，对液位管6内壁产生吹扫效果，能够有效避免冲渣水中钙、镁离子结垢和颗粒状渣子对管道造成的堵塞。以中天钢铁集团第三炼铁厂7号高炉(850m3)冲渣水液位测量系统为例，空压机1放在靠近高炉值班室炉台一侧，连接管路2是公称直径φ20mm-φ32mm的厚壁无缝管，总长度为10m，工作状态下系统压力0.4MPa，按照以上参数空压机1选用的是英格索兰M250型螺杆式空压机1，该空压机1功率250KW，压力0.75MPa,流量2700m3/h，空压机1出口配套3m3储气罐。空压机1储气罐属于压力容器，本技术系统所使用储气罐严格按照GB150-2010《固定式压力容器》执行，使用单位须按照相关操作规程点巡检、维护、年检等。手动球阀4选用不锈钢材质的内螺纹球阀，公称压力1.6MPa，通径根据输气管道的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉冲渣水液位测量系统，用于检测高炉冲渣水水位，设置在高炉冲渣水渣池或水渣槽(7)上，其特征在于：包括下端伸入水渣池或水渣槽(7)内的液位管(6)，所述液位管(6)上端伸出水渣池或水渣槽(7)，所述液位管(6)上端分别通过连接管路(2)连接有向液位管(6)内通入高压气体的进气装置和测量液位管(6)内气体压力变化量的压力变送器(8)，所述压力变送器(8)信号连接有计算机(9)；所述进气装置与液位管(6)之间的连接管路(2)上设有手动球阀(4)，压力变送器(8)与液位管(6)之间的连接管路(2)上也设有手动球阀(4)。

【技术特征摘要】
1.一种高炉冲渣水液位测量系统，用于检测高炉冲渣水水位，设置在高炉冲渣水渣池或水渣槽(7)上，其特征在于：包括下端伸入水渣池或水渣槽(7)内的液位管(6)，所述液位管(6)上端伸出水渣池或水渣槽(7)，所述液位管(6)上端分别通过连接管路(2)连接有向液位管(6)内通入高压气体的进气装置和测量液位管(6)内气体压力变化量的压力变送器(8)，所述压力变送器(8)信号连接有计算机(9)；所述进气装置与液位管(6)之间的连接管路(2)上设有手动球阀(4)，压力变送器(8)与液位管(6)之间的连接管路(2)上也设有手动球阀(4)。2.如权利要求1所述的高炉冲渣水液位测量系...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫锐，曾凡波，刘喜华，徐兴华，殳哲君，
申请(专利权)人：中天钢铁集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32