Comment vérifier que le haut fourneau est plein?

Je travaille sur un haut fourneau, je dois vérifier s'il est plein de matériaux aux niveaux un, deux et trois comme indiqué: -

Les principaux problèmes:

Il fait très chaud comme vous le voyez sur la photo (200 ° C à 900 ° C), j'ai donc besoin de protéger mes capteurs de cette chaleur et j'ai aussi besoin qu'ils ne soient pas affectés par les émissions.

Puis-je utiliser des capteurs IR, une caméra ou ultra sonique pour résoudre ce problème?

Mise à jour 1: -

Le four est utilisé pour faire fondre les calcaires. J'ai peur que la chaleur n'endommage les capteurs ou que des pierres tombées ne les touchent.

Un capteur radar pourrait fonctionner pour vous. Il s'agit d'un capteur commercial de 10 GHz.

Étant donné que la température au sommet n'est pas trop mauvaise pour de nombreux diélectriques, vous pouvez concevoir et construire un radôme avec de l'air de purge qui éloignerait le pire des fumées du capteur.

Ce n'est pas tant une réponse, mais des suggestions sur la façon d'aborder le problème.

Je lancerais un filet TRÈS large à ce problème. Commencez à réfléchir à ce sujet, mais d'abord, nous devons vraiment comprendre le problème.

Plus précisément, quel est le problème que vous essayez de résoudre? Mettez-le dans une langue différente. Je sais que vous avez dit "J'ai besoin de vérifier s'il est plein de matériaux au niveau un, ...", mais ce n'est pas le problème que vous essayez de résoudre. Cela ressemble plus à une tentative de trouver une solution au VRAI problème. Un exercice utile que six personnes sigma aiment utiliser est "Five Why's". Pourquoi avez-vous besoin de cela? L'objectif est-il de poursuivre un processus sans intervention? Est-ce l'idée que si vous manquez de matériel, toute votre structure commence à fondre? Continuez à demander "Pourquoi" pour toutes les réponses que vous développez, et au moment où vous avez cinq ans, vous aurez une bien meilleure compréhension des problèmes.

Maintenant, quelques détails. Les niveaux sont-ils chargés séparément et les matériaux sont-ils utilisés différemment à différents niveaux? Les matériaux sont-ils du combustible ou des éléments à faire fondre?

S'agit-il d'un nouveau problème ou s'agit-il de quelque chose que les ingénieurs de procédés considèrent comme leur pain et leur beurre? Comment les personnes ayant des problèmes similaires abordent-elles cela? Les hauts fourneaux existent depuis longtemps - pourquoi vous êtes-vous soudainement heurté à un problème non résolu? Qu'est-ce qui est différent dans votre situation que tous ces gens n'ont jamais rencontré auparavant? Ce type de recherche est nécessaire et non facultatif.

Pourquoi vous êtes-vous concentré sur la température? Est-ce que la température baisse ou augmente lorsque vous manquez de choses à différents niveaux?

Maintenant, avec une meilleure compréhension du problème que vous essayez de résoudre, le brainstorming peut être utile. Rassemblez les parties intéressées et faites-le. À ce stade, vous générez des solutions --- TOUTES les solutions, PAS de bonnes solutions! Faire preuve de créativité. Plus tard, c'est le moment de choisir les bonnes solutions. N'essayez pas trop de développer les idées en ce moment.

Quelques idées de brainstorming pour vous aider à démarrer:

• Existe-t-il un moyen d'obtenir les informations dont vous avez besoin en surveillant l'échappement du processus? Pouvez-vous ajouter quelque chose au calcaire qui se vaporise et vous pouvez le doser à la sortie?
• Y a-t-il des informations à gagner en pesant la structure?
• Pouvez-vous mesurer les températures de la peau de la structure et utiliser certaines techniques de modélisation thermique pour les cartographier à l'intérieur>
• ...

Un pyromètre optique mesure la température de surface d'un "objet" et, "l'objet" dans votre application est la surface montante (ou descendante) à l'intérieur du haut fourneau. Compte tenu de votre diagramme, il est logique de supposer que plus la surface est basse, plus la surface est chaude.

Par conséquent, utilisez un pyromètre industriel sans contact monté en haut du four pour mesurer la température de surface de la substance fondue et à partir de cette température déterminer la hauteur de la surface.

Ils utilisent des pyromètres optiques dans les turboréacteurs pour «rechercher» les points chauds sur les aubes de turbine de moteur, l'idée est donc déjà renforcée.

La sonde renforcée se trouve à gauche de l'écran. Peut-être que cela fonctionnerait?

Système pyro optique

Pyromètre

Une autre façon consiste à utiliser la conductivité électrique du métal en fusion pour réduire l'inductance d'une bobine intégrée dans le côté du four aux points requis. Fondamentalement, c'est un détecteur de métaux et devrait être en mesure de localiser la surface du métal en fusion à quelques pouces. Le laitier qui se trouve au-dessus du métal en fusion ne sera probablement pas détectable - légère chute.

Une autre idée pourrait être de mesurer la température des gaz sortant du fluide fondu. Si je me souviens bien, ces gaz sont principalement du monoxyde et du dioxyde de carbone en quantités à peu près égales (pour la production d'acier) - peut-être que plus la surface est élevée, plus la température est basse.

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Comme je l'ai déjà dit, il suffit d'acheter un verre de furance comme celui-ci et de le mettre dans le mur de la furance et de détecter les niveaux que vous souhaitez. c'est juste 60 $ et il est également garanti jusqu'à 2300 ° F (1260c).

Amusez-vous bien!

Édition-1:

A mon avis la poussière n'est pas très importante mais pour l'éviter vous pouvez faire plusieurs branches supérieures au niveau du calcaire et faire votre boulot! ressemble à ca:

il existe plusieurs approches que vous pouvez faire plus simplement que l'approche ci-dessus.

Edit-2:

dans la partie fondue, vous pouvez utiliser mon astuce et pour la partie non fondue, vous pouvez mettre dans la diagonale du mur.

Je percerais des trous sur le côté du four et je résoudrais ce problème mécaniquement en essayant d'insérer une tige. De cette façon, vous pouvez même extraire des échantillons de différentes hauteurs.

Mais je suppose que ce n'est pas un problème. Un four devrait, de la façon dont les fours fonctionnent, être toujours rempli au sommet, n'est-ce pas?

Pouvez-vous rendre le cône de chargement inférieur suffisamment résistant à la chaleur pour qu'il soit brièvement abaissé sur le dessus de la charge? Si c'est le cas, il suffit de mesurer la longueur de la chaîne jusqu'à ce qu'elle se relâche, comme lors des sondages marins en balançant le fil.

Je pourrais être naïf mais je ferais ceci de l'une des deux façons:

a) Utilisez des ultrasons ou des mesures similaires verticalement pour déterminer le niveau de liquide. Cela sera / pourrait être flou lors de l'ajout de trucs froids d'en haut.

b) Utilisez une caméra (éventuellement IR) par le haut. Si la pente de la paroi intérieure est suffisamment raide, vous devriez pouvoir dériver une formule simple pour déterminer le niveau de liquide, étant donné la position fixe de la caméra [Modifier: à partir des pixels de l'image bien sûr]. C'est en détectant le bord visuel / thermique entre le mur et le contenu. Étant donné un enregistrement complet du fonctionnement du four, vous déterminerez la relation et l'erreur (entre la distance du point fixe pixel directement sous la caméra et le bord du liquide).

IMHO moins cher.

Partir de la différence de poids du four par rapport au vide devrait vous donner une idée décente de son niveau de remplissage. Ce n'est peut-être pas aussi précis que les autres options, mais vous n'aurez probablement pas à vous soucier de la chaleur.

Cela n'est évidemment pas très pratique si le four est déjà construit, mais pourrait être une alternative utile aux méthodes de détection plus complexes s'il peut être conçu dans la construction initiale du four lui-même.