Wie kann man überprüfen, ob der Hochofen voll ist?

Ich arbeite am Hochofen. Ich muss überprüfen, ob er mit Materialien der Stufen eins, zwei und drei gefüllt ist, wie gezeigt: -

Die Hauptprobleme:

Es ist sehr heiß, wie Sie auf dem Bild sehen (200 ° C bis 900 ° C), daher muss ich meine Sensoren vor dieser Hitze schützen und sie müssen auch nicht von den Emissionen betroffen sein.

Kann ich IR-Sensoren, eine Kamera oder Ultraschall verwenden, um dieses Problem zu lösen?

Update 1: -

Mit dem Ofen werden Kalksteine ​​eingeschmolzen. Ich befürchte, dass die Hitze die Sensoren beschädigen könnte oder dass heruntergefallene Steine ​​sie treffen könnten.

Ein Radarsensor könnte für Sie arbeiten. Dies ist ein kommerzieller 10-GHz-Sensor.

Da die Temperatur oben für viele Dielektrika nicht schlecht ist, können Sie ein Radom mit Spülluft entwerfen und konstruieren , das die schlimmsten Dämpfe vom Sensor fernhält.

Dies ist nicht so sehr eine Antwort, sondern Vorschläge, wie das Problem angegangen werden kann.

Ich würde ein SEHR weites Netz auf dieses Problem werfen. Beginnen Sie mit dem Brainstorming, aber zuerst müssen wir das Problem wirklich verstehen.

Was ist das Problem, das Sie lösen möchten? Setzen Sie es in einer anderen Sprache. Ich weiß, dass Sie gesagt haben "Ich muss überprüfen, ob es mit Materialien in Level 1 voll ist, ...", aber das ist nicht das Problem, das Sie tatsächlich lösen wollen. Es ist eher ein Versuch, das REAL-Problem zu lösen. Eine nützliche Übung, die einige Six Sigma-Leute gerne verwenden, ist "Five Why's". Warum brauchen Sie dazu? Ist das Ziel, einen Prozess ohne Intervention am Laufen zu halten? Ist die Idee, dass Ihre gesamte Struktur zu schmelzen beginnt, wenn Ihnen das Material ausgeht? Fragen Sie immer wieder nach dem "Warum" für alle Antworten, die Sie entwickeln, und wenn Sie fünf Jahre alt sind, haben Sie ein viel besseres Verständnis für die Probleme.

Nun einige Einzelheiten. Werden Ebenen separat geladen und werden Materialien in verschiedenen Ebenen unterschiedlich verbraucht? Sind die Materialien Brennstoff oder zu schmelzendes Material?

Ist das ein neues Problem oder ist es etwas, mit dem sich Prozessingenieure als Brot und Butter befassen? Wie gehen Menschen mit ähnlichen Problemen damit um? Hochöfen gibt es schon lange - warum sind Sie plötzlich auf ein ungelöstes Problem gestoßen? Was ist anders an Ihrer Situation, die all diese Leute noch nie erlebt haben? Diese Art der Forschung ist notwendig und nicht optional.

Warum haben Sie sich auf die Temperatur konzentriert? Geht die Temperatur runter oder rauf, wenn dir auf verschiedenen Ebenen die Sachen ausgehen?

Mit einem besseren Verständnis des Problems, das Sie lösen möchten, kann Brainstorming hilfreich sein. Interessenten sammeln und dabei haben. An diesem Punkt generieren Sie Lösungen - ALLE Lösungen, KEINE guten Lösungen! Werde kreativ. Später ist die Zeit für die Auswahl der guten Lösungen. Versuchen Sie zu diesem Zeitpunkt nicht, die Ideen zu stark zu entwickeln.

Ein paar Brainstorming-Ideen für den Einstieg:

• Gibt es eine Möglichkeit, die benötigten Informationen aus der Überwachung des Prozessabgases zu erhalten? Können Sie dem verdampfenden Kalkstein etwas hinzufügen und es auf dem Weg nach draußen untersuchen?
• Gibt es irgendwelche Informationen, die durch Abwiegen der Struktur gewonnen werden können?
• Können Sie die Hauttemperaturen der Struktur messen und einige thermische Modellierungstechniken verwenden, um diese wieder nach innen abzubilden?
• ...

Ein optisches Pyrometer misst die Oberflächentemperatur eines "Objekts" und das "Objekt" in Ihrer Anwendung ist die ansteigende (oder abfallende) Oberfläche im Hochofen. In Anbetracht Ihres Diagramms ist es sinnvoll anzunehmen, dass die Oberfläche umso heißer ist, je niedriger die Oberfläche ist.

Verwenden Sie daher ein berührungsloses Industriepyrometer, das oben am Ofen angebracht ist, um die Oberflächentemperatur der geschmolzenen Substanz zu messen und anhand dieser Temperatur die Höhe der Oberfläche zu bestimmen.

Sie verwenden optische Pyrometer in Strahltriebwerken, um nach Hot Spots auf Triebwerksturbinenschaufeln zu suchen, sodass die Idee bereits robust ist.

Die robuste Sonde befindet sich links auf dem Bildschirm. Vielleicht würde es funktionieren?

Optisches Pyro-System

Pyrometer

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die elektrische Leitfähigkeit der Metallschmelze zu nutzen, um die Induktivität einer Spule zu verringern, die an den erforderlichen Stellen in die Seite des Ofens eingebaut ist. Grundsätzlich handelt es sich um einen Metalldetektor, der in der Lage sein sollte, die Oberfläche des geschmolzenen Metalls auf einige Zentimeter genau zu bestimmen. Die Schlacke, die auf der Metallschmelze sitzt, ist wahrscheinlich nicht nachweisbar - leichter Sturz.

Eine andere Idee könnte darin bestehen, die Temperatur der Gase zu messen, die aus der geschmolzenen Flüssigkeit austreten. Wenn ich mich richtig erinnere, sind diese Gase hauptsächlich Kohlenmonoxid und Dioxid in ungefähr gleichen Mengen (für die Stahlproduktion) - vielleicht ist die Temperatur umso niedriger, je höher die Oberfläche ist.

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Wie ich schon sagte, nur ein Glas - Ofens wie kaufen diese und es in der Wand des - Ofens setzen und die Ebenen erkennen , dass Sie wollen. Das sind nur 60 US-Dollar und bis zu 1260 ° C (2300 ° F) garantiert.

Hab viel Spaß!

Edit-1:

Meiner Meinung nach ist der Staub nicht sehr wichtig, aber um dies zu vermeiden, können Sie mehrere Äste höher als das Niveau des Kalksteins machen und Ihre Arbeit erledigen! sieht aus wie das:

Es gibt verschiedene Ansätze, die Sie einfacher als oben beschrieben ausführen können.

Edit-2:

Im geschmolzenen Teil kannst du meinen Trick anwenden und im nicht geschmolzenen Teil kannst du die Wanddiagonale einsetzen.

Ich bohrte Löcher in die Seite des Ofens und löste dieses Problem mechanisch, indem ich versuchte, eine Stange einzuführen. Auf diese Weise können Sie sogar Proben aus verschiedenen Höhen ziehen.

Aber ich denke, das ist kein Problem. Ein Ofen sollte, so wie Öfen funktionieren, immer bis zum Rand gefüllt sein, nicht wahr?

Können Sie den unteren Ladekegel so hitzebeständig machen, dass er kurz auf die Oberseite der Ladung abgesenkt werden kann? Wenn ja, messen Sie einfach die Kettenlänge, bis sie locker ist, wie bei der Aufnahme von Seesondierungen durch Schwingen der Leine.

Ich mag naiv sein, aber ich würde dies auf eine der beiden Arten tun:

a) Verwenden Sie Ultraschall oder eine ähnliche Messung vertikal, um den Flüssigkeitsstand zu bestimmen. Dies wird / könnte unscharf sein, wenn kaltes Zeug von oben hinzugefügt wird.

b) Verwenden Sie eine (möglicherweise IR) Kamera von oben. Wenn die Neigung der Innenwand steil genug ist, sollten Sie in der Lage sein, eine einfache Formel zur Bestimmung des Flüssigkeitsstands bei fester Kameraposition abzuleiten [Bearbeiten: natürlich aus den Bildpixeln]. Dies geschieht durch Erkennen der visuellen / thermischen Kante zwischen der Wand und dem Inhalt. Bei einer vollständigen Aufzeichnung des Ofenbetriebs bestimmen Sie die Beziehung und den Fehler (zwischen dem Abstand vom Festpunktpixel direkt unter der Kamera und dem Flüssigkeitsrand).

Günstigstes IMHO.

Wenn Sie den Unterschied im Gewicht des Ofens im Vergleich zum leeren Ofen berücksichtigen, erhalten Sie eine gute Vorstellung davon, wie voll er ist. Es ist möglicherweise nicht so präzise wie andere Optionen, aber Sie müssen sich wahrscheinlich keine Sorgen um die Hitze machen.

Dies ist offensichtlich nicht sehr praktisch, wenn der Ofen bereits gebaut ist, könnte aber eine nützliche Alternative zu komplexeren Erfassungsmethoden sein, wenn er in den anfänglichen Aufbau des Ofens selbst eingebaut werden kann.