高溫實(shí)驗(yàn)電爐等高爐爐襯厚度檢測(cè)技術(shù)

高溫爐爐襯的使用壽命直接影響了高溫爐的整體使用壽命，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫爐，實(shí)驗(yàn)電爐等高爐的爐襯侵蝕狀況，及時(shí)調(diào)整操作策略，并采取有效護(hù)爐措施，可以延長高爐壽命。今天主要談?wù)勅绾螜z測(cè)高溫爐爐襯的腐蝕情況，介紹幾種切實(shí)可行的辦法。

　　1、多頭熱電偶法

　　是在一個(gè)保護(hù)套管內(nèi)裝有數(shù)支長度不等的熱電偶，然后將其安裝在需要檢測(cè)的磚襯內(nèi)，通過測(cè)量各支熱電偶的溫度變化來推斷砌體的侵蝕情況。當(dāng)各點(diǎn)溫度和各點(diǎn)之間的溫度梯度基本穩(wěn)定，當(dāng)磚襯逐漸被侵蝕至某一部位，該部位電偶就會(huì)被破壞，溫度信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常。

　　2、電阻法

　　是在爐襯內(nèi)部埋設(shè)電阻元件，傳感器前端與爐襯內(nèi)表面對(duì)齊，通過引線與測(cè)量系統(tǒng)相連接，電阻元件的電阻值與其長度相關(guān)，隨著電阻元件與爐襯同步損耗，電阻會(huì)變化，利用相應(yīng)的測(cè)量儀表測(cè)得元件輸出的電信號(hào)，即可在線測(cè)量爐襯的剩余厚度。

　　3、電容法

　　電容法與電阻法類似，在爐襯內(nèi)部埋設(shè)同軸圓形電容器傳感器，電容值與其長度成對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以通過測(cè)量電容值來確定高爐砌體的厚度。

　　4、超聲波法

　　是利用超聲在固體介質(zhì)中傳播的特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)厚的，在一定溫度下超聲波入射到爐襯進(jìn)入爐內(nèi)，利用超聲波在爐襯內(nèi)入射和反射的傳播時(shí)間，求出爐襯的殘存厚度。

　　5、熱流檢測(cè)法

　　根據(jù)熱力學(xué)，溫差、導(dǎo)熱系數(shù)和爐墻厚度決定了熱流強(qiáng)度，對(duì)于高爐爐襯，導(dǎo)熱系數(shù)是固定的，由溫差和熱流強(qiáng)度可以獲得爐墻厚度。

　　熱流檢測(cè)傳感器安裝在爐襯溫度較低的部位，通過爐缸冷卻壁水溫差，計(jì)算出熱流強(qiáng)度，再結(jié)合磚襯內(nèi)的測(cè)溫電偶測(cè)得的溫度數(shù)值，計(jì)算出爐墻厚度。

　　6、模型推斷法

　　是利用熱電偶作為檢測(cè)元件，應(yīng)用熱力學(xué)等理論建立爐缸和爐底溫度場(chǎng)地?cái)?shù)學(xué)模型，通過軟件編程和數(shù)值分析的方法，可計(jì)算出鐵水凝固線和碳磚侵蝕線的大概位置。

　　7、應(yīng)力波法

　　應(yīng)力波動(dòng)信號(hào)對(duì)結(jié)構(gòu)缺陷有很高的敏感性，當(dāng)應(yīng)力波在介質(zhì)傳播時(shí)，如遇到孔洞、裂紋等界面不連續(xù)處，就會(huì)發(fā)生反射、折射、散射和模式轉(zhuǎn)換，利用應(yīng)力波的特性可以確定冷卻壁材料的厚度。

　　未來爐襯測(cè)厚的發(fā)展趨勢(shì)是不同方法組合。高溫爐，高爐爐身、爐腰可采用多頭電偶法或電阻法；爐缸、爐底部位可以采用熱流檢測(cè)法或模型推斷法；在線監(jiān)測(cè)時(shí)，可采用應(yīng)力波法。