我国高炉工作者早就希望有一种简易方法测量高炉炉身砖衬剩余厚度。我们在进行“延长炉身寿命的研究”课题过程中，也急需掌握高炉炉身砖衬侵蚀速度。为此，我们设计并制作了一种高炉炉身砖衬剩余厚度监测装置，于1985年4月在武钢2号高炉第三代第一次中修时安装到炉身砖衬中。目前使用正常，可以直观地测出砖衬侵蚀状况，并为高炉操作者提供了一个判断炉况和维护合理炉型的检测手段。该装置结构简单，所测数据可靠。现对该装置的结构、测定方法和使用效果进行介绍 。

该装置是一种精密型多头热电偶，它可以测出砖衬径向的各点温度波动情况.其结构是将数支热电偶装在一个保护套管内，每支电偶的长度不等，根据所需测量点位置而定。这种多头热电偶在2号高炉同一方位的不同高度上装了三支。

该装置判断砖衬厚度的依据为:

①当砖衬逐渐被侵蚀至某一部位，该部位电偶露入炉内而被损坏;

②由于电偶烧断之后能自动熔焊而重新显示温度，因此炉内端相邻两支电偶温度接近，也表明该两点间砖衬被侵蚀;

③一个时期内，当各点温度保持稳定状态，或保持相同的温度梯度，说明砖衬也保持稳定而未被侵蚀 。

从1985年4月至1986年1月20日为试验阶段，测温仪表未接到高炉操作室，采取到高炉附近定期测温的办法。通过这9个月的试用，证明该装置可行，后将测厚装置的测温仪表安装到高炉操作室，采用X W C-300型12点自动记录温度计一台，因多头电偶的测温点为14个，故其2, 3号的第一点均未接入仪表。从1986年2月20日开始投入高炉正常使用。5个月以来的使用情况表明，该装置使用正常，砖衬温度统计结果和试验阶段所测数据相吻合。

从多头电偶所测的温度来看，各测点温度有明显差别，且温度梯度相对稳定。各支电偶的第一测点未损坏前，其温度均未接近第二点温度，由此判断该处炉身砖衬侵蚀甚微，安装多头电偶方位的四块冷却壁的热负荷都不高，这说明砖衬保存较好，测厚装置所测厚度准确可靠 。

1.判断砖衬俊蚀状况

从温度曲线图3、图4可以看出:

(1)2号高炉从1985年4月19日开炉至11月18日7个月时间内，炉身砖衬侵蚀甚微或基本上未侵蚀;

(2)从11月18日开始，2号、3号装置同时烧坏靠炉内端两支电偶，1号装置的第2,3两点温度相近，表明短时间内上下测点处的砖衬同时被侵蚀掉160-200mm，以后温度又趋于稳定，砖衬的侵蚀也稳定下来。烧断的电偶自动熔焊后，重新显示的温度值偏低;

(3)1986年3月20日，3号装置的第3点电佣烧坏，表明此处砖衬己被侵蚀420mm;

(4)1986年3月26日，I号装置的第3点电偶烧坏.4月19日1号装里的第1, 2点电偶再次烧断，冷却壁表面温度上升到350 C ,表明此处砖衬全部侵蚀光。

到目前为止，炉身剩余砖衬厚度2号装置处为320mm, 3号装置处为470mm, 1号装置处为0mm。

2.对保护炉身砖衬，维护合理护型延长护身寿命的作用

多头电偶可测出砖衬内溢度的径向分布， 1号、2号电偶部位为冷却区，温度分布曲线斜率较大且相近，3号装置处为无冷却区，砖衬较厚，砖衬内表面温度较低，温度分布曲线斜率较小.砖衬内表温度随砖衬的减薄有明显的降低.开炉初期砖衬内表面温度有时能超过1000℃，随砖衬被侵蚀，内表面温度降至500℃左右.可见砖衬温度不因砖衬被侵蚀减薄而急剧升高，而主要取决于冷却强度。

高炉粘土砖放在高温显微镜下观察，920℃即出现熔融相，可见砖衬在高于900℃条件下工作是不利的.2号高炉操作表明，根据多头电偶所测的砖衬温度，一方面全开冷却水，另一方面采取抑制边缘气流，可以使高炉炉身砖衬温度一般不大于1000℃，而且多数在900℃以下。这对保护砖衬、维护合理炉型有重要作用，不仅使砖衬免被高温烧损，而且避开了最适宜碱金属富集的温度( 900-1000 ℃ )，从而减轻碱金属的侵蚀。这是2号高炉炉身砖衬能在生产7个月之后侵蚀甚少的重要原因。

2号高炉在三代大修开炉后仅生产3个月，炉身砖衬就全部脱落。武钢3号高炉曾通过测量热负荷，判断炉身中下部砖衬在投产后半年即被侵蚀光.国外采用粘土砖的炉身，其侵蚀速度一般也和3号高炉相近.而2号高炉中修后投产至今，已生产1年3个月，九、十段冷却壁部位尚保留有部分砖衬，可见应用该多头电偶并在操作上采取相应的护炉措施，对保护砖衬及延长其寿命、维护合理炉型、保持高炉稳产有明显效果。

3.该装皿对综合判断妒况有一定的辅助作用

多头电偶的第一测温点位于砖衬内表面，对边缘炉料负荷变化反应较为敏感.因此，如果将其多点布阵，再与其它检测手段相匹配，便能随时对炉况作出比较迅速、准确的综合判断。

4.作为调节冷却强度的依据

过去，通常根据水温差和热负荷调节冷却强度.因热负荷不能经常测量，水温差受水量的影响，均不能准确、及时地为高炉操作者提供调节依据。测厚装置可以将砖衬温度过高及砖衬结厚等情况可靠地反映出来，因此根据砖衬温度调节水量将更为准确、及时。

5.反映冷却壁工作状况

多头电偶靠炉外测点安装在冷却壁表面位置，可以代表冷却壁表面温度。随砖衬减薄，冷却壁表面温度逐渐升高，试验中测得冷却壁内表面温度在砖衬完整时为150℃左右，一般不超过200 C，无砖衬而有渣皮时为300 ^-350 C，渣皮脱落时可超过400℃ 。

(1)如用来判断炉况，还需进一步摸索其规律。例如，1号多头电偶所测温度波动频繁且波动幅度很大，最大达300℃。2,3号所测温度波动很小，其原因是否由于气流分布变化或因1号电偶正处于软融带，其温度波动大而引起，目前尚不能定论。

(2)测量点太少，如果增加测量点，采用仪表测温和记录则需多台记录仪和大量补偿导线，如果改用计算机显示温度则简单得多。

(3)据日本资料报道，此种多头电偶采用触发响应法推算砖衬剩余厚度将更加准确，因此有必要进一步研究其测试方法 。

(1)炉身砖衬测厚装置具有结构简单、测量方法简便、测量数据可靠、经济适用等特点。用该装置所测的砖衬温度梯度分明且相对稳定，可以比较直观地反映砖衬工作状况和剩余厚度。

(2)该装置在武钢2号高炉使用后，高炉操作者根据所测的砖衬温度，采取相应的保护措施，控制砖衬温度在1000℃以下，多数为900℃以下的较低温度水平，对保护砖

衬、延长其使用寿命和高炉高产稳产有明显的作用，与一般粘土砖炉身寿命相比，有效地延长了护身砖衬使用寿命，并具有较好的技术效果和经济效益。

(3)该装置除测砖衬厚度外，对边缘气流分布状况，炉料负荷轻重及炉缸工作状况反应较为敏感，因而为高炉操作者判断炉况、调节炉况提供了一个很好的监测手段。

(4)该装置所测温度，可以反映冷却壁的工作情况 。2100433B

窑基衬砖不仅要承受砖垛的重力，还要承受高温及温度的周期性变化，因此所选用的材质在荷重软化温度、抗热震稳定性及高温体积稳定性方面都予以注意。窑基一般由耐火砖和轻质保温砖砌筑，也可采用耐火混凝土或耐火混凝土预制块。但工作层最好不用，因为一旦损坏难以修补。

衬砖的材质选择，对窑内温度分布也有影响。窑车在窑内行进时先加热后冷却，窑车内温度分布在行进过程中一直变化着，因此属于不稳定传热。窑车在预热带不断加热，相当数量的热量蓄积于窑车中，该热量主要由预热带下部烟气供给，造成了沿窑断面上下温差。而在冷却带，窑车衬砖蓄积热量放出，使靠近车台平面部分温度升高，延长了冷却时间。因此在衬砖材质选择上，还应注意选用密度较小、热容量及导热系数较小的材料，以减少其蓄积热量及散热损失 。

经过干燥的漂珠制品坯体在入窑，预热、缎烧、冷却过程中，内部结构发生瓷化现象。在高倍显微镜下，可观察到制品内部是无数如玻璃球体的漂珠瓷化重叠成许多多孔珊瑚礁状体，外表呈芽黄色，敲击声音清脆，棱角规矩整齐，外形尺寸准确，成品合格率高.实属一种技术性能良好的新型节能产品。

体积密度在1.1克/厘米³以上的漂珠衬砖的抗压强度可达110千克力/厘米²，热导率为0.28瓦/米·开尔文；耐酸腐蚀性能极好，即使在98%浓硫酸内浸泡24小时，也无任何变化或损坏。该产品在生产成本费用方面与普通耐火砖基本相当。如用于工业窑炉烟囱、烟道内衬，其性能明显优于普通耐火砖，能够起着隔热保温作用，提高热利用率；可以减轻烟囱内衬结构自重，节省工程造价；能够提高烟道抗烟硫的腐蚀能力.延长构筑物的使用寿命。体积密度在0.49克/厘米³~0.6克/厘米³之间的漂珠保温砖的抗压强度为45.5千克力/厘米²，重烧线变化为-0.1%，热导率为0.22瓦/米·开尔文，同样具有极好的抗硫腐蚀能力。该产品在有关厂家窑炉保温层上使用，大大提高窑炉的保温性能，较原用硅藻士保温砖的窑炉有效热利用率提高20%，每立方米保温层砌体节省费用120元。如与硅酸铝制品相比，则每吨漂珠保温制品可节省费用3400元左右。由此可见，漂珠保温制品不仅为电力系统找到一条综合开发利用的途径，而且为其他行业提供了一种完全新型的节能产品。

燃煤火电厂排放的粉煤灰是含有七种固体微粒的高分散度集合体，其中空心漂珠就是一种有广泛用途的玻璃球状颗粒。长期以来，漂珠随着粉煤灰一起被当作残渣废物排除掉.既浪费了大量宝贵的物质财富，又污染了自然环境，因而综合开发利用空心漂珠，使其变废为宝，为电力生产建设发挥经济效益，成为当前电力系统科技人员刻不容缓要解决的重要课题。据了解有些发电厂在漂珠的收集和深加工方面已取得一些成果。以扬州发电厂4号炉粉煤灰中筛选的空心漂珠作为主要原料，加入粘结粉、增强剂、外加剂研制成功的高强度微导热漂珠衬砖和保温制品，经过国家耐火材料质量监督测试中心检测，其理化技术性能均符合国家颁发的耐火保温材料质量标准，可广泛应用于冶金、电力、化工、陶瓷、玻璃等行业的炉窑、管道、烟囱、烟道热工设备及建筑恒温墙壁和隔热屋顶。