專利名稱：工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)爐熱工性能測(cè)試與診斷領(lǐng)域，具體地涉及一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
目前，在冶金行業(yè)工業(yè)爐熱工測(cè)試與診斷過程中，為了全面真實(shí)了解爐內(nèi)燃燒狀況，均采用金屬或陶瓷取樣管以及熱電偶沿窺視孔或測(cè)試預(yù)留孔插入爐內(nèi)進(jìn)行爐內(nèi)氣體取樣分析與溫度測(cè)試，而金屬或陶瓷取樣管以及熱電偶的剛性、窺視孔或測(cè)試預(yù)留孔內(nèi)徑狹小，致使取樣管與熱電偶只能直進(jìn)直出，取樣測(cè)試區(qū)域僅限于和窺視孔或測(cè)試預(yù)留孔的徑向區(qū)域。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了防止工業(yè)爐窺視孔或測(cè)試預(yù)留孔的溢氣、外界冷空氣吸入與 散熱損失等，窺視孔或測(cè)試預(yù)留孔設(shè)置數(shù)量十分有限，并且一般設(shè)置在工業(yè)爐的上部爐墻上，尤其是爐膛高度較矮的隧道式工業(yè)爐，如CSP輥底式加熱爐，所有窺視孔均布置在爐內(nèi)板坯以上的爐墻區(qū)域，在目前的取樣管與熱電偶結(jié)構(gòu)條件下，將無法進(jìn)行爐膛下部空間氣氛的取樣分析與溫度測(cè)試，也不能具體分析爐膛下部空間氣氛、溫度對(duì)鋼坯加熱質(zhì)量與表面質(zhì)量的影響關(guān)系，制約了工業(yè)爐熱工測(cè)試與診斷的工藝優(yōu)化與節(jié)能作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，它解決了取樣測(cè)試元件只能直進(jìn)直出、測(cè)試區(qū)域僅限于預(yù)留孔徑向區(qū)域的缺陷，可以分析爐膛下部空間氣氛和溫度。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，包括金屬套管，所述金屬套管中穿過有長度足夠的線狀測(cè)試元件，所述線狀測(cè)試元件的一端伸出金屬套管頭部并通過一個(gè)固定夾與取樣頭相連，所述線狀測(cè)試元件的另一端伸出金屬套管尾部與測(cè)試元件接口相連，所述金屬套管尾部則通過另一個(gè)固定夾與線狀測(cè)試元件相連。進(jìn)一步，所述取樣頭呈倒三角錐臺(tái)、倒圓錐臺(tái)或圓球體結(jié)構(gòu)中的一種，所述取樣頭從底部至頂部開設(shè)有供線狀測(cè)試元件穿過的通孔，所述通孔上方設(shè)置有與對(duì)應(yīng)的固定夾相連的短管接頭。再進(jìn)一步，所述固定夾包括與短管接頭或金屬套管尾部螺紋連接的套筒，所述套筒的一側(cè)設(shè)置有用于夾持線狀測(cè)試元件的凹槽夾片和凸臺(tái)夾片，所述凹槽夾片和凸臺(tái)夾片通過固定螺絲相連。再進(jìn)一步，所述線狀測(cè)試元件為柔性毛細(xì)取樣管和/或測(cè)溫?zé)犭娕迹鋈嵝悦?xì)取樣管對(duì)應(yīng)的測(cè)試元件接口為外壁帶卡槽的金屬短管，所述測(cè)溫?zé)犭娕紝?duì)應(yīng)的測(cè)試元件接口為常規(guī)的熱電偶連接插頭。再進(jìn)一步，所述金屬套管的長度為I 2m，所述線狀測(cè)試元件的長度為I 5m。[0010]本實(shí)用新型的工作原理如下通過固定夾的夾緊與松動(dòng)，使穿入金屬套管的線狀測(cè)試元件進(jìn)行自由伸縮，控制進(jìn)入爐內(nèi)的線狀測(cè)試元件的長度；通過取樣頭的重力作用，使線狀測(cè)試元件下沉至爐膛下部取樣空間。線狀測(cè)試元件為柔性毛細(xì)取樣管時(shí)，通過測(cè)試元件接口與外部抽氣裝置的連接，可以進(jìn)行爐內(nèi)氣體的抽吸取樣；線狀測(cè)試元件為測(cè)溫?zé)犭娕紩r(shí)，通過測(cè)試元件接口與二次儀表的連接，可以進(jìn)行溫度顯示。通過柔性毛細(xì)取樣管和測(cè)溫?zé)犭娕纪瑫r(shí)布置，即可方便地實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)氣體與爐膛溫度的同時(shí)取樣與測(cè)試。本實(shí)用新型的有益之處結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、使用便捷、取樣區(qū)域大。利用布置在工業(yè)爐爐墻上部的窺視孔或預(yù)留取樣孔，可進(jìn)行爐膛上部與下部空間爐內(nèi)氣體的取樣與溫度測(cè)試，提高熱工測(cè)試過程中爐內(nèi)氣體取樣與測(cè)溫的完整性，為工業(yè)爐燃燒控制與工藝優(yōu)化提供可靠的熱工測(cè)試數(shù)據(jù)。

圖I為一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖I中線狀測(cè)試元件采用柔性毛細(xì)取樣管時(shí)的尾部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中線狀測(cè)試元件采用測(cè)溫?zé)犭娕紩r(shí)的尾部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I中固定夾采用一對(duì)凸凹配合面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖I中固定夾采用兩對(duì)凸凹配合面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為另一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為第三種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地解釋本實(shí)用新型，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的主要內(nèi)容，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例I :如圖I所示，本實(shí)用新型的工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，主要由金屬套管3、線狀測(cè)試元件2、倒三角錐臺(tái)形取樣頭I、固定夾4和測(cè)試元件接口 5組成。根據(jù)不同爐墻厚度的測(cè)試需求，金屬套管3的長度設(shè)置在I 2m的范圍內(nèi)。根據(jù)不同爐膛深度的測(cè)試需求，線狀測(cè)試元件2的長度應(yīng)大于lm，一般在I 5m的范圍內(nèi)，以滿足不同部位的取樣要求。倒三角錐臺(tái)形取樣頭I從底部至頂部開設(shè)有供線狀測(cè)試元件2穿過的通孔11，通孔11上方焊接有可與對(duì)應(yīng)的固定夾4相連的具有外螺紋的短管接頭12。線狀測(cè)試元件2穿插在金屬套管3中，其一端伸出金屬套管3頭部并通過一個(gè)固定夾4與倒三角錐臺(tái)形取樣頭I相連，其另一端伸出金屬套管3尾部與測(cè)試元件接口 5相連，金屬套管3尾部則通過另一個(gè)固定夾4與線狀測(cè)試元件2固定在一起。根據(jù)線狀測(cè)試元件2的不同功能，所選擇測(cè)試元件接口 5的結(jié)構(gòu)也不一樣。具體地說如圖2所示，線狀測(cè)試元件2是用于吸取氣體的柔性毛細(xì)取樣管2a，此時(shí)與其對(duì)應(yīng)的測(cè)試元件接口 5為外壁帶卡槽的金屬短管5a，該金屬短管5a與外部抽氣裝置連接，即可進(jìn)行爐內(nèi)氣體抽吸取樣。如圖3所示，線狀測(cè)試元件2是用于獲取爐內(nèi)溫度的測(cè)溫?zé)犭娕?b，此時(shí)與其對(duì)應(yīng)的測(cè)試元件接口 5為常規(guī)的熱電偶連接插頭5b，該熱電偶連接插頭5b與外界二次儀表連接，即可顯示爐內(nèi)溫度。當(dāng)然，最好的選擇是將柔性毛細(xì)取樣管2a和測(cè)溫?zé)犭娕?b同時(shí)布置在金屬套管3中，此時(shí)所述取樣頭I上的通孔11可以開設(shè)二個(gè)，分別用于柔性毛細(xì)取樣管2a和測(cè)溫?zé)犭娕?b穿過，從而方便地實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)氣體與爐膛溫度的同時(shí)取樣與測(cè)試。如圖4和圖5所示，為固定夾4采用一對(duì)凸凹配合面或兩對(duì)凸凹配合面的結(jié)構(gòu)示意圖，分別用于夾持單組或兩組線狀測(cè)試元件2。固定夾4包括帶內(nèi)螺紋的套筒44，套筒44的一側(cè)設(shè)置有凹槽夾片41和凸臺(tái)夾片42，凹槽夾片41和凸臺(tái)夾片42通過固定螺絲43連接鎖緊。結(jié)合圖1，具有外螺紋的短管接頭12與一個(gè)固定夾4的套筒44螺紋連接，同時(shí)該固定夾4的凹槽夾片41和凸臺(tái)夾片42夾持住線狀測(cè)試元件2，從而使倒三角錐臺(tái)形取樣頭I鎖緊在線狀測(cè)試元件2頭部。金屬套管3的尾部也帶有外螺紋，其與另一個(gè)固定夾4的套筒44螺紋連接，另一個(gè)固定夾4的凹槽夾片41和凸臺(tái)夾片42則夾持住線狀測(cè)試元件2，從而使金屬套管3與線狀測(cè)試元件2不能相對(duì)移動(dòng)。 實(shí)施例2 如圖6所示為另一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。它的總體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I基本相同，只是其采用倒圓錐臺(tái)形取樣頭I。實(shí)施例3 如圖7所示為第三種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。它的總體結(jié)構(gòu)也與實(shí)施例I基本相同，不同的是其采用圓球體形取樣頭1，該圓球體形取樣頭I從底部至頂部平行開設(shè)有兩個(gè)通孔11，兩個(gè)通孔11中分別穿過有柔性毛細(xì)取樣管2a和測(cè)溫?zé)犭娕?b，用于同時(shí)對(duì)爐內(nèi)氣體取樣和爐膛溫度測(cè)試。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，包括金屬套管(3)，其特征在于所述金屬套管(3)中穿過有長度足夠的線狀測(cè)試元件(2)，所述線狀測(cè)試元件(2)的一端伸出金屬套管(3)頭部并通過一個(gè)固定夾(4)與取樣頭(I)相連，所述線狀測(cè)試元件(2)的另一端伸出金屬套管(3)尾部與測(cè)試元件接口(5)相連，所述金屬套管(3)尾部則通過另一個(gè)固定夾(4)與線狀測(cè)試元件(2)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，其特征在于所述取樣頭(I)呈倒三角錐臺(tái)、倒圓錐臺(tái)或圓球體結(jié)構(gòu)中的一種，所述取樣頭(I)從底部至頂部開設(shè)有供線狀測(cè)試元件(2)穿過的通孔(11)，所述通孔(11)上方設(shè)置有與對(duì)應(yīng)的固定夾(4)相連的短管接頭(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，其特征在于所述固定夾(4)包括與短管接頭(12)或金屬套管(3)尾部螺紋連接的套筒(44)，所述套筒(44)的一側(cè)設(shè)置有用于夾持線狀測(cè)試元件(2)的凹槽夾片(41)和凸臺(tái)夾片(42)，所述凹槽夾片(41)和凸臺(tái)夾片(42)通過固定螺絲(43)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，其特征在于所述線狀測(cè)試元件(2)為柔性毛細(xì)取樣管(2a)和/或測(cè)溫?zé)犭娕?2b)，所述柔性毛細(xì)取樣管(2a)對(duì)應(yīng)的測(cè)試元件接口(5)為外壁帶卡槽的金屬短管(5a)，所述測(cè)溫?zé)犭娕?2b)對(duì)應(yīng)的測(cè)試元件接口(5)為常規(guī)的熱電偶連接插頭(5b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，其特征在于所述金屬套管(3)的長度為I 2m，所述線狀測(cè)試元件(2)的長度為I 5m。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)爐爐內(nèi)氣氛測(cè)試裝置，主要解決取樣測(cè)試元件只能直進(jìn)直出、測(cè)試區(qū)域僅限于預(yù)留孔徑向區(qū)域的缺陷，它包括金屬套管，所述金屬套管中穿過有長度足夠的線狀測(cè)試元件，所述線狀測(cè)試元件的一端伸出金屬套管頭部并通過一個(gè)固定夾與取樣頭相連，所述線狀測(cè)試元件的另一端伸出金屬套管尾部與測(cè)試元件接口相連，所述金屬套管尾部則通過另一個(gè)固定夾與線狀測(cè)試元件相連。所述線狀測(cè)試元件為柔性毛細(xì)取樣管和/或測(cè)溫?zé)犭娕?。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、使用便捷、取樣區(qū)域大，可進(jìn)行爐膛上部與下部空間爐內(nèi)氣體的取樣與溫度測(cè)試，提高熱工測(cè)試過程中爐內(nèi)氣體取樣與測(cè)溫的完整性，為工業(yè)爐燃燒控制與工藝優(yōu)化提供可靠的熱工測(cè)試數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)F27D21/00GK202511641SQ201220110639
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者劉剛峰, 宋中華, 歐陽德剛, 田大鵬, 羅巍 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司