高炉风口带风取样机及取样方法技术

本发明专利技术涉及一种用于冶金炼铁过程中高炉风口炉内实时取样装置和取样方法，尤其涉及高炉风口带风取样机及取样方法，属于机械技术领域。本发明专利技术包括轨道，位于所述轨道内、经马达驱动的底盘行走机构，安置在所述底盘行走机构上的机架及带风取样系统，底盘分为履带式底盘和四轮底盘，所述底盘上安置测温显示器，所述机架底部固定在底盘上，所述机架顶部设有与所述轨道平行、用于引导带风取样系统位移的导轨机构，所述取样管的顶端经熔炉测量控制器和直吹管进入高炉风口，所述取样管的端部设有测温探头，所述测温探头与所述测温显示器用信号线电连接。本发明专利技术的有益效果：充分实现对高炉生产过程中炉内固体、气体及温度的实时分析，填补了国内技术空白。

Sampling machine with blast in tuyere of blast furnace and sampling method

【技术实现步骤摘要】
高炉风口带风取样机及取样方法
本专利技术涉及一种用于冶金炼铁过程中高炉风口炉内实时取样装置和取样方法，尤其涉及高炉风口带风取样机及取样方法，属于机械

技术介绍
目前，高炉正常生产时，无法对炉内取样化验分析，现有的高炉风口取样装置不能有效控制高炉内2500℃高温和4-6kg/cm2压力的气体和炉料外喷，只能在休风时取样，导致样品不能完全反映炉内情况。申请人于2016.07.18申请的“一种熔炉测量控制器及测量控制方法”,专利号201610567496.X，提供了一种供实时生产使用的测量控制器，可防止取样高温气体外泄，解决实时取样的安全问题。现有高炉取样时，一个风口只能取一个样，并且无法测量炉内实际温度，针对目前的困难，迫切需要在高炉生产时，实现安全地炉内取样和炉内高温的实际测量的机电装置，提高高炉生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有高炉取样技术存在的缺陷，提出一种生产时把高炉内部的固体和气体安全取出，真实反映炉内的实际情况，同时能测量炉内温度的高炉风口带风取样机，并进一步提供取样方法。本专利技术通过以下技术方案解决技术问题：高炉风口带风取样机,包括轨道，位于所述轨道内、经马达驱动的底盘行走机构，安置在所述轨道两端、经链条连接的用于实现所述底盘行走机构位移的前、后链座，安置在所述底盘行走机构上的机架及带风取样系统，底盘分为履带式底盘和四轮底盘，所述底盘上安置测温显示器，所述机架底部固定在底盘上，所述机架顶部设有与所述轨道平行、用于引导带风取样系统位移的导轨机构，所述带风取样系统含有可在导轨机构内位移的取样管，所述取样管的末端经控制阀连接样品罐，所述取样管的顶端经熔炉测量控制器和直吹管进入高炉风口，所述取样管的端部设有测温探头，所述测温探头与所述测温显示器用信号线电连接。进一步地，所述取样管为圆形带内腔水冷却的耐高温管，所述取样管上设有连接高压冷却水的进水腔以及连接外界的出水腔。上述的带风取样系统分为本位取样系统，旁位取样系统，气体取样系统以及固体取样系统。其中，本位取样系统如前所述，所述旁位取样系统由带斜插口的直吹管，安置在高炉风口、与所述带斜插口的直吹管管体相配合的专用风口小套以及可插入斜插口的取样管组成，所述取样管的中心线与直吹管的中心线构成夹角。所述气体取样系统的取样管前端安置耐高温导气头，末端经耐高温阀门连接样品罐。所述固体取样系统的取样管末端经耐高温阀门连接样品罐。本专利技术进一步提供高炉风口带风取样机的取样方法，包括以下步骤：所述取样管内接通高压冷却水，马达驱动所述底盘行走机构在轨道内朝靠近待测高炉风口移动，带动取样管沿导轨机构进入熔炉测量控制器，打开密封气体阀门，保持熔炉测量控制器内常温高压气体的气体压力大于炉内气体压力，取样管继续沿导轨机构移动至进入直吹管，穿过风口小套进入炉中，打开控制阀门，使炉内样品经取样管进入样品罐；与此同时，取样管的测温头将炉内温度通过信号线传输至显示器，取样后，马达驱动所述底盘行走机构在轨道内朝背离待测高炉风口移动，带动取样管沿导轨机构退回熔炉测量控制器，关闭熔炉测量控制器的阀门，取样管退回原位置，再关闭高压冷却水，关闭熔炉测量控制器端盖，取样结束。上述方法中，当需要旁位取样时，将原有直吹管和风口小套替换为带斜插口的直吹管和与其相配合的专用风口小套，所述斜插口的中心线与专用风口小套的中心线处于同一直线；熔炉控制器安装在直吹管斜插口的法兰上，进行一个风口取两个风口的样品，并同时记录温度参数。斜插口的设计可以通过一个风口，取得该风口以及旁边风口中的样品，同时检测温度，且不影响炉内温度,减少提取次数，提高样品检测的准确性,同时实现一个风口取两个风口样品和温度。本专利技术的有益效果：充分实现对高炉生产过程中炉内固体、气体及温度的实时分析，达到节能增产的目的，提高高炉生产效率，降低成本，填补了国内技术空白，达到世界先进水平。附图说明图1为高炉风口带风取样结构示意图。图2为高炉风口旁位带风取样结构示意图。图3为取样管，熔炉测量控制器，直吹管，风口小套连接示意图。图4为旁位取样管和专用取样风口小套示意图。图5为旁位取样直吹管和取样管示意图。图6为取样管及测温系统示意图。图7为取样管取气系统示意图。图8为履带底盘示意图。具体实施方式实施例本实施例的结构如图1，图3，图6-图8所示，高炉风口带风取样机,其结构包括轨道10，位于轨道10内、经马达驱动的底盘行走机构，安置在轨道10两端、经链条连接的用于实现底盘行走机构位移的前、后链座4，安置在底盘行走机构上的机架及带风取样系统，底盘为四轮底盘6或履带式底盘25，底盘上安置显示器12，机架底部固定在底盘上，机架顶部设有与轨道10平行、用于引导带风取样系统位移的导轨机构11，带风取样系统含有可在导轨机构内位移的取样管5，取样管5的末端经控制阀8连接样品罐7，取样管5的顶端可穿过导轨机构11经熔炉测量控制器9和直吹管3进入高炉风口，取样管5上的测温探头13与测温显示器12用信号线连接，取样管5为圆形带内腔水冷却的耐高温管，取样管5上设有经水冷却接口15连接高压冷却水的进水腔23以及连接外界的出水腔24。熔炉测量控制器9含有高压密封气接口16，熔炉测量控制器操作阀门17和熔炉测量控制器端盖18。在带风取样时，接通高压冷却水，使动力马达带动底盘6的轮子或履带在轨道10上前后运动，使取样管到达指定位置，打开熔炉测量控制器端盖18，取样管头进入熔炉测量控制器9，打开高压密封气接口16使常温高压气体的气体压力大于炉内气体压力进入熔炉测量控制器的密封腔产生高压密封带，打开阀门17，取样管沿导轨机构11，使取样管进入直吹管3及风口小套1进入高炉中，如图3所示，打开阀门8，炉内高温高压的气体通过取样管进入样品罐，达到取炉内气体的目的。同时，取样管5头部的测温头13测得高温信号，通过电线传送到测温显示器12，显示炉内温度。在取样管头部拿掉导气头，重复操作，炉内炉料在推力和压力的作用下进入取样管前半部，达到取炉内固体的目的。取样后，取样管5经导轨机构11退出炉内，端头到达熔炉测量控制器9的高压密封腔时，关掉阀门17，使炉内高温高压气体无法出来，取样管退回原位置，关掉高压风口16，关上熔炉测量控制器9的端盖18，取样全部完成。在整个取样过程中，高压冷却水始终在工作状态，直至取样结束。以上取样为本位取样，可取固体或气体，并实时检测温度。实施例二本实施例为旁位取样，除直吹管和风口小套结构不同，其余结构与实施例一相同，不再赘述。旁位风口高炉带风取样实施方案如图2，图4和图5所示：取样专用直吹管3侧面有个取样口，取样专用风口小套1的中心线和专用直吹管3侧面的取样口中心线在同一直线上，称作旁位取样中心线20，旁位取样中心线20和专用直吹管中心线21形成夹角α，熔炉控制器9安装在专用直吹管3的侧面取样口法兰上。高炉风口带风取样机的运动轨道的中心线和旁位取样中心线20一致，旁位风口小套2中含有喷煤枪，专用取样管5由风口小套1伸入高炉中，可取出沿旁位风口小套2的喷煤中心线22向炉内延伸端回旋区内的样品。以上取样为旁位取样，一次取样可以完成两个风口点的取样，并实时检测温度，达到增加取样点的目的。除上述实施外，本专利技术还可以有其他实施方式，例如在装置上安置信号探头，经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高炉风口带风取样机,其特征在于：包括轨道，位于所述轨道内、经马达驱动的底盘行走机构，安置在所述轨道两端、经链条连接的用于实现所述底盘行走机构位移的前、后链座，安置在所述底盘行走机构上的机架及带风取样系统，底盘分为履带式底盘和四轮底盘，所述底盘上安置测温显示器，所述机架底部固定在底盘上，所述机架顶部设有与所述轨道平行、用于引导带风取样系统位移的导轨机构，所述带风取样系统含有可在导轨机构内位移的取样管，所述取样管的末端经控制阀连接样品罐，所述取样管的顶端经熔炉测量控制器和直吹管进入高炉风口，所述取样管的端部设有测温探头，所述测温探头与所述测温显示器用信号线电连接。

【技术特征摘要】
1.高炉风口带风取样机,其特征在于：包括轨道，位于所述轨道内、经马达驱动的底盘行走机构，安置在所述轨道两端、经链条连接的用于实现所述底盘行走机构位移的前、后链座，安置在所述底盘行走机构上的机架及带风取样系统，底盘分为履带式底盘和四轮底盘，所述底盘上安置测温显示器，所述机架底部固定在底盘上，所述机架顶部设有与所述轨道平行、用于引导带风取样系统位移的导轨机构，所述带风取样系统含有可在导轨机构内位移的取样管，所述取样管的末端经控制阀连接样品罐，所述取样管的顶端经熔炉测量控制器和直吹管进入高炉风口，所述取样管的端部设有测温探头，所述测温探头与所述测温显示器用信号线电连接。2.根据权利要求1所述高炉风口带风取样机，其特征在于：所述取样管为圆形带内腔水冷却的耐高温管，所述取样管上设有连接高压冷却水的进水腔以及连接外界的出水腔。3.根据权利要求2所述高炉风口带风取样机，其特征在于：带风取样系统分为旁位取样系统，气体取样系统以及固体取样系统。4.根据权利要求3所述高炉风口带风取样机，其特征在于：所述旁位取样系统由带斜插口的直吹管，安置在高炉风口、与所述带斜插口的直吹管管体相配合的专用风口小套以及可插入斜插口的取样管组成，所述取样管的中心线与直吹管的中心线构成夹角。5.根据权利要求3所述高炉风口带风取样机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗宁枫，宗品禾，
申请(专利权)人：宗宁枫，宗品禾，
类型：发明
国别省市：江苏,32