用于测量焦炉的内部气体压力的设备、相关的焦炉系统和方法与流程
1.本发明的技术领域是焦炉内部气体压力测量的领域。
2.本发明主要涉及包括用于测量焦炉的内部气体压力的探头的特定布置的设备。
背景技术：
3.在采用高炉路线的钢铁生产中，焦炭是必要的，因为焦炭被用作炼铁高炉中的燃料源。
4.焦炭是通过在作为隔热室的所谓的“焦炉”中将煤加热至非常高的温度、通常约为1000℃来制造的。在煤的烧制期间，煤混合物中的有机物质会蒸发或分解，产生煤气和煤焦油(用于工业和医药的浓稠深液体)。一些焦炉制造成收集这些副产物以供以后使用(“副产物”炉类型)，而一些焦炉使副产物燃烧以向焦炉供热。
5.在煤转化为焦炭期间，煤混合物在连续的塑性阶段期间软化。由于炉的加热，在焦化期间会出现两个平行的塑性层，并且在若干小时后、大约13小时之后，这两个层会发生连结。此时，焦炉内部的气体压力达到最大并且可能会发生炉壁损坏。在常规顶部装料条件下测量的给定煤的内部气体压力也可能在煤料已致密且煤料体积密度已增加之后增加，即当采用油添加技术或冲压装料方法时或者当炉料的水分和/或晶粒尺寸上的变化导致煤体积密度变化时增加。此外，碳化率对内部气体压力的测量值有影响。
6.对工业焦炉内部的气体压力的测量——也称为内部气体压力测量的——是获得有关煤料膨胀行为的实验数据从而防止由于由煤在焦炭生产周期中产生的超压而导致的潜在的炉壁损坏或操作失败所带来的威胁的很少可能性中的一种可能性。
7.气体压力探头是管，这些管在一个端部处具有挤压的水平或竖向的梢部或者封闭的梢部，并且具有位于管的梢部处的一系列孔或狭缝。这些探头基于与皮托管(pitot tube)相同的原理。一些工厂使用双管探头或甚至三管探头。探头从炉的焦炭侧或推进器侧插入到炉料中。
8.已知的气体压力测量探头包括压力传感器，该压力传感器提供连续的电信号，然后这种信号被发送至记录器。
9.具有挤压梢部的探头的仅有优点是它们的制造成本低，但是当探头被插入或在使用中时，煤可能会堵塞探头的梢部，然后探头变得能够提供可靠的压力测量。
10.遇到的另一个问题可能与探头的长度有关联，例如一些探头的长度超过3米，这使得这些探头在炉的几何中心中的定位难以实现。这种居中是非常重要的，因为没有很好居中的探头可能会提供错误的测量。
11.即使当探头很好地定位在焦炉的几何中心处时，也可能出现另一个问题：焦炉的被加热的壁并非具有相同的温度。在这种情况下，煤料的热中心与焦炉的几何中心不对应，并且因此探头不能很好地定位。这也可能导致内部气体压力的错误测量。
12.为了解决这个问题，开发了下述装置：该装置包括彼此保持恒定距离的三个探头。
三个探头的使用允许观察到几乎总是不同的三个压力峰。仅考虑最高峰，最高峰由最靠近装料焦炉的热中心的探头测量，从而降低了错误测量的风险。例如，在公开kr1007117810000中描述了这种构型，其中，三个探头规则地布置在斜线上，中心探头比其他探头长。
13.图1示出了使用已知的三探头设计获取的工业焦炉内部的内部气体压力和温度的测量结果。温度由插入每个探头内部的热电偶测量。三个探头中的每个探头的气体压力由三个压力传感器测量，每个探头对应一个压力传感器。三个内部气体压力曲线示出了由各个传感器测量的三个不同的压力峰)。如前所述，三个压力峰11、12和13具有不同的值。与由第一峰11所达到的最高压力对应的第一峰值约为10.8kpa，第二峰值约为12kpa并且第三峰值约为14.4kpa。仅考虑对应于第三峰13的最高峰值。使用已知的三探头设计，测得的最大压力为14.4kpa，考虑到该最大压力可能对焦炉造成的损害，这并不被认为是可能有危险的。这三个峰在时间上略有偏离，这是探头居中不良的特征。此外，如图1所示，温度曲线示出了也是居中不良的结果的两个拐点14和15。
14.三探头设计的另一个缺点是三个探头必须彼此保持恒定距离。为此，例如需要将三角形金属间隔件焊接至探头。该焊接步骤损坏或至少削弱了探头的结构。此外，探头在炉中会受到极热的影响，并且探头主要在与间隔件的焊接点处失真。一个探头的失真与另一个探头的失真是不一样的，这会在压力测量中引入偏差。然后失去了拥有若干探头的益处。
15.因此，需要提供一种允许在碳化循环期间测量煤料内部的气体压力的解决方案，该解决方案是耐热的、可靠的并且易于插入和居中的。
技术实现要素：
16.根据本发明的第一方面，该需要通过提供下述设备来满足：该设备包括接纳至少三个探头的导引件，每个探头连接至压力传感器，并且其中，所述导引件具有圆形横截面，从而形成管状导引件。
17.导引件允许提高探头的耐热性和插入炉内部的容易性。本发明首先允许提供比现有技术的已知设备更耐热的设备。实际上，导引件有利地为探头增加了抵挡焦炉热量的保护层。因此，与现有设备相反，探头失真得较小并且可以重复使用若干次。由于存在导引件，测量得到改善，探头必须面对的失真越小，测量越好。
18.此外，导引件的管状形状有助于在焦炉内部容易地导引探头并且使探头在从一个焦炉至另一个焦炉时具有相同的定位。由于本发明，测量结果是精确的，因为探头比现有技术中的探头失真得较小并且居中得较好。
19.单独考虑或根据其任何技术上可能的组合考虑，根据本发明的第一方面的设备还可以具有以下特征中的一个或更多个特征：
[0020]-管状导引件接纳三个压力探头，所述三个压力探头以等腰三角形的形状布置。
[0021]-导引件将探头保持为三角形形状，以更精确地测量焦炉内部的压力。实际上，三角形形状允许使探头更好地居中，并且允许在炉料的真实热中心周围精确地测量，而不仅仅是在焦炉的几何中心处进行测量。此外，等腰三角形的特定形状允许避免探头之间的有害干扰。
[0022]-压力探头中的每个压力探头彼此纵向地偏离。
[0023]-管状导引件构造成通过包括两个端部和两个封闭部分来接纳、导引和保持三个压力探头，每个封闭部分构造成对管状导引件的两个端部中的一端部进行封闭，每个封闭部分包括以等腰三角形的形状布置的三个通孔。
[0024]-封闭部分是被穿孔以形成通孔的壁，每个壁焊接至管状导引件的两个端部中的一端部。
[0025]-替代性地，两个封闭部分中的一个封闭部分是被穿孔以形成通孔并且焊接至管状导引件的两个端部中的一端部的壁，并且其中，两个封闭部分中的另一封闭部分是包括梢部的锥形件，该锥形件被穿孔以形成通孔并且具有圆形周缘，该圆形周缘被气密地焊接至管状导引件的两个端部中的另一端部，使得锥形件的梢部在管状导引件的外部延伸。
[0026]-至少一个热电偶插入到三个压力探头中的至少一个压力探头中。
[0027]-压力探头中的每个压力探头的前部部分包括至少两个面向彼此的狭缝。
[0028]-压力探头中的每个压力探头的前部部分包括具有锥形形状的封闭端部。
[0029]-每个压力传感器经由至少一个橡胶管连接至对应压力探头的后部部分。
[0030]
本发明的第二方面涉及一种焦炉，该焦炉包括至少一个孔，用于测量所述焦炉的内部气体压力的设备穿过该孔，该设备包括接纳至少三个压力探头的导引件，每个压力探头从后部部分延伸至前部部分，并且每个压力探头都连接至压力传感器，其中，所述导引件具有圆形横截面，从而形成管状导引件，该管状导引件水平地插入，使得至少三个压力探头中的每个压力探头的前部部分位于焦炉内部并且至少三个压力探头中的每个压力探头的后部部分位于焦炉外部。
[0031]
单独考虑或根据其任何技术上可能的组合考虑，根据本发明的第二方面的焦炉还可以具有以下特征中的一个或更多个特征：
[0032]-管状导引件接纳三个压力探头，所述三个压力探头以等腰三角形的形状布置。
[0033]-压力探头中的每个压力探头的前部部分包括至少两个面向彼此的狭缝。
[0034]-该设备的压力探头中的每个压力探头的前部部分包括具有锥形形状的封闭端部。
[0035]-每个压力传感器经由至少一个橡胶管连接至对应压力探头的后部部分。
[0036]
本发明的第三方面涉及一种用于测量焦炉的内部气体压力的系统，该系统包括：
[0037]-至少一个上述设备，
[0038]-至少一个传输模块，该传输模块配置成传输由三个压力传感器中的每个压力传感器生成的至少一个信号，
[0039]-至少一个记录模块，该记录模块配置成记录从传输模块接收的压力信号。
[0040]
单独考虑或根据其任何技术上可能的组合考虑，根据本发明的第一方面的系统还可以具有以下特征中的一个或更多个特征：
[0041]-传输模块配置成对压力信号进行无线传输。
[0042]-本发明的第三方面涉及一种用于制造根据本发明的第一方面的设备的方法，该方法包括以下步骤：
[0043]-对壁进行穿孔以形成至少三个通孔，
[0044]-将壁焊接至管状导引件的两个端部中的一端部的周缘，
[0045]-对锥形件进行穿孔，该锥形件至少包括具有圆形周缘的锥形壁，执行穿孔以在锥
形壁中形成三个通孔，
[0046]-执行将锥形件的锥形壁的圆形周缘气密地焊接至管状导引件的两个端部中的另一端部的周缘，使得锥形件的梢部在管状导引件的外部延伸并且使得锥形件的通孔的布置与壁的通孔的布置相匹配，
[0047]-将至少三个探头插入到管状导引件中，每个探头插入穿过壁的通孔中的一个通孔并且穿过锥形件的通孔中的与壁的已由探头插入穿过的所述一个通孔相匹配的一通孔，
[0048]-执行将探头气密地焊接至锥形件。
[0049]
有利地，存在三个通孔，并且三个通孔中的一个通孔偏离三个通孔中的另外两个通孔在其上对准的线性轴线，并且三个通孔中的一个通孔与三个通孔中的这两个通孔等距，以使通孔以等腰三角形的形状布置。
[0050]
由于所有探头具有不同的长度，它们不会相互作用，因此有利地允许具有更精确的测量。
[0051]
由于导引件的封闭部分包括用于插入探头的孔，因此导引件还允许不必将探头焊接至间隔件以使探头彼此之间保持恒定距离。由于锥形件对导引件的位于焦炉内部的端部进行封闭，并且由于气密的焊接，因此还防止设备的该区域的堵塞并且增强了在焦炉内部的插入。
[0052]
最后，在本发明中，易于使焦炉适于使用该设备，因为只需要在焦炉的门上制造与导引件的直径相同大小的孔。
附图说明
[0053]
本发明的其他特征和优点将根据下面参照附图通过指示而非限制的方式给出的本发明的描述而变得清楚，在附图中：
[0054]-图1示出了使用现有技术的三探头设计获取的工业焦炉内部的内部气体压力和温度的测量结果，
[0055]-图2是根据本发明的设备的实施方式的示意图，
[0056]-图3是根据本发明的设备的压力探头的横截面图，
[0057]-图4是根据本发明的设备插入到焦炉中时的侧视图，
[0058]-图5a和图5b示出了根据本发明的设备的导引件的锥形端部，
[0059]-图6是根据本发明的系统的示意图，
[0060]-图7是根据本发明的设备的制造方法的示意图，
[0061]-图8示出了使用根据本发明的设备获取的工业焦炉内部的内部气体压力和温度的测量结果。
[0062]
为了清楚起见，相同或相似的元件在所有附图中由相同的附图标记标示。
具体实施方式
[0063]
图2是根据本发明的设备的实施方式的示意图。
[0064]
在图2中表示的根据本发明的设备20包括三个压力探头21、22和23以及管状导引件24。
[0065]
设备20允许测量焦炉的内部气体压力。如现有技术中所解释的，主要目标是在将
煤加热成焦炭期间测量装料焦炉的最大内部气体压力，以防止对焦炉本身造成任何损坏。
[0066]
设备20有利地包括管状导引件24，管状导引件24包括两个相反的端部2411和2412、两个封闭部分242和243以及管状本体241。
[0067]“管状”是指具有带有两个圆形敞开端部2411和2412的圆形横截面。导引件24的管状形状允许设备20容易地插入焦炉内部、容易地适应任何焦炉、以及使设备20在焦炉内部良好地居中以用于精确测量。这通过具有圆形截面来获得，该圆形截面还允许具有有利于测量的探头的特定布置。在以下描述中进一步描述了这种布置。
[0068]
当设备20插入到焦炉中时，端部2422位于焦炉内部，封闭部分242也位于焦炉内部。
[0069]
根据该实施方式，设备20包括三个压力探头21、22和23。探头是用于测量环境内部的物理量的装置。例如，压力探头是用于测量压力的装置。在根据本发明的设备20中，压力探头21、22和23允许测量焦炉内部的压力。三个压力探头21、22和23中的每个压力探头都独立于其他探头来测量焦炉内部的压力。
[0070]
每个压力探头21、22和23分别包括封闭端部212、222和232并且分别包括管状本体213、223和233。优选地，封闭端部212、222和232为锥形形状以使探头21、22和23易于插入焦炉内部并且防止被煤堵塞。“锥形”是指锥体的形状，这种锥体具有圆形周缘。如前所述，“管状”是指具有圆形横截面。每个管状本体213、223和233包括两个面向彼此的矩形狭缝，分别为两个矩形狭缝211、两个矩形狭缝221和两个矩形狭缝231。如图2中表示的，矩形狭缝211、221和231开始于封闭端部212、222和232并且沿着管状本体213、223和233的纵向轴线延伸预定长度。例如，矩形狭缝211、221和231可以具有沿着管状本体213、223和233的纵向轴线为30毫米的长度以及1毫米的宽度。矩形狭缝211、221和231也可以安置在管状本体213、223和233上的其他任何地方，只要矩形狭缝211、221和231位于焦炉内部且位于管状导引件24外部即可。
[0071]
图3图示了根据本发明的探头的布置结构的横截面图。
[0072]
图3中表示了探头21、22和23的位于与图2的管状本体213、223和233延伸所沿的纵向轴线垂直的平面中的横截面。图3中所示的每个探头21、22和23的横截面分别为位于矩形狭缝211、221和231中的每个矩形狭缝的长度的一半处的横截面。
[0073]
如上文公开的，压力探头21、22和23中的每个管状本体213、223和233分别包括两个矩形狭缝，分别为两个矩形狭缝211、两个矩形狭缝221、两个矩形狭缝231。狭缝是面向彼此的矩形通孔。例如，如图3中表示的，两个孔211面向彼此，因为两个孔211延伸所沿的轴线垂直于竖向轴线b。两个孔221面向彼此，因为两个孔221延伸所沿的轴线垂直于竖向轴线c。两个孔231面向彼此，因为两个孔231延伸所沿的轴线垂直于竖向轴线d。如果孔中的一个孔位于管状本体的一个侧部上，而另一孔位于关于圆心对称的另一侧部上，则两个孔面向彼此。矩形狭缝允许压力探头用作皮托管，以精确地测量焦炉内部的压力。
[0074]
无论焦炉的热中心的位置如何，探头布置成精确地测量压力。该特定布置在图2、图3和图4中进行了表示并且由于在图5a和图5b中详细表示的封闭部分242而成为可能。
[0075]
探头的特定布置是由三个探头形成的三角形形状，即等腰三角形。如图3中表示的，三个压力探头中的两个压力探头在线性轴线上对准，并且最后一个探头偏离这种轴线并与另外两个探头等距。两个压力探头21和23在线性轴线a上对准。第三压力探头22偏离线
性轴线a预定距离d3。压力探头22的中心224与压力探头21的中心214和压力探头23的中心234等距，即，压力探头22的中心224与压力探头23的中心234之间的距离d1等于压力探头22的中心224与压力探头21的中心214之间的距离d2。当提到“压力探头22与压力探头21和23等距”时，是指压力探头22的中心224分别与压力探头21的中心214和压力探头23的中心234等距。与现有技术相比，探头21、22和23以三角形形状布置允许使压力测量件更好地居中。
[0076]
在优选实施方式中，在管状导引件24在与管状导引件24延伸所沿的轴线垂直的平面中的横截面视图中，导引件24的中心取自图3的线性水平轴线a和线性竖向轴线c的交叉点，即，点2413。
[0077]
如图2中表示的根据本发明的设备20的导引件24允许将探头保持成这种三角形的布置结构。为此，导引件24包括具有锥形形状的封闭部分242以及另一封闭部分243。管状导引件24的管状本体241的端部2411和2412中的每个端部包括用于对所述端部进行封闭的器件，该器件包括与探头21、22和23具有的通孔一样多的通孔，使得探头21、22和23可以插入穿过这些通孔。优选地，对端部2411和2412进行封闭的器件是分别焊接至管状导引件24的管状本体241的端部2412和2411的封闭部分242和243。优选地，封闭部分243是圆形壁，但是本发明还涵盖封闭部分243是能够对端部2411进行封闭的任何其他封闭部分243的实施方式。圆形壁243包括三个通孔，每个压力探头21、22和23对应于一个通孔。用于封闭端部2412的封闭部分242是图5a和图5b中表示的锥形件。本发明还涵盖封闭部分242是圆形壁或者是端部2412的任何其他封闭器件的实施方式。使用锥形件242的优点是使设备20易于插入到焦炉中并且避免被煤堵塞。
[0078]
每个封闭部分242和243被穿孔并且包括与压力探头具有的孔一样多的孔。优选地，设备20包括三个压力探头21至23，但设备20可以包括比所表示的压力探头更多的压力探头。在这种情况下，当在根据与管状导引件24的管状本体241延伸所沿的轴线垂直的平面的横截面视图中观察时，探头不是以三角形形状布置，而是围绕导引件24的中心以正方形形状或五边形形状布置。
[0079]
制作穿孔以便在封闭部分242和243中形成通孔。在每个封闭部分中制作的通孔必须与另一封闭部分的通孔相匹配。“匹配”是指当封闭部分被焊接至管状导引件24的管状本体241时，每个通孔的中心与所述每个通孔的在另一封闭部分中的匹配通孔的中心对准。通过这样做，探头21至23以等腰三角形布置，并且探头21至23可以从一个封闭部分243插入至封闭部分242并且从封闭部分242伸出。压力探头21至23伸出得足够使得矩形狭缝211、221和231完全位于焦炉内部并且测量焦炉内部的压力而不位于导引件24内部。
[0080]
图4是根据本发明的设备插入到焦炉中时的侧视图。
[0081]
管状导引件24构造成接纳压力探头21至23，使得三个压力探头中的每个压力探头的管状本体213、223和233的前部部分位于焦炉31内部并且管状本体213、223和233的相反的后部部分位于焦炉外部。像这样，三个压力探头中的每个压力探头的封闭端部212、222和232都位于焦炉内部，管状本体的矩形狭缝211、221和231中的每个矩形狭缝也位于焦炉内部，并且封闭端部243位于焦炉31外部，连接至探头21、22和23中的每个探头的压力传感器(未示出)也位于焦炉31外部。矩形狭缝因此位于压力探头21至23的前部部分中，三个压力探头中的每个压力探头的封闭端部212、222和232也位于压力探头21至23的前部部分中。优选地，封闭部分242和243中的通孔允许导引件24接纳压力探头21至23并且在焦炉中导引压
力探头21至23。再次优选地，封闭部分243具有比炉门30中的孔的直径大的直径，以在达到期望的插入长度时阻止设备20的插入。这允许在焦炉31内部具有预定长度的插入并且通过具有更好的居中来提高压力测量的质量和精确性。
[0082]
通过这样做，矩形狭缝211、221和231位于焦炉31内部，而压力传感器(未示出)位于焦炉31外部，从而防止压力传感器的劣化。导引件24优选地覆盖压力探头21至23的位于焦炉内部的长度的至少一半，以防止压力探头21至23的热失真。
[0083]
在焦炉门30中开有孔301，以使导引件24能够穿过孔水平插入焦炉31内部。优选地，该孔具有与管状导引件24的管状本体241的直径相同的直径。“水平插入”是指当焦炉门30安置在焦炉31的侧部上时根据与焦炉门30垂直的轴线进行的插入，当焦炉31安置在地面上时，该轴线平行于焦炉31的地面延伸所沿的平面，并且轴线延伸到焦炉31内部。
[0084]
三个压力探头中的每个压力探头的管状本体213、223和233的位于焦炉31内部的部分具有彼此不同的长度。探头21至23因此彼此纵向地偏离。通过这样做，避免了探头之间在热量和测量方面的任何相互作用。
[0085]
设备20还包括压力传感器(未示出)，每个压力探头21至23对应于一个压力传感器。优选地，压力传感器连接至探头21至23中的每个探头的管状本体213、223、233的位于焦炉外部的端部215、225、235，再次优选地，压力传感器经由橡胶管连接至探头21至23中的每个探头的管状本体213、223、233的位于焦炉外部的端部215、225、235。压力传感器配置成测量压力并且根据所述测量的压力生成至少一个信号。设备20还可以包括至少一个热电偶以测量焦炉31内部的温度。
[0086]
锥形件242在图5a和图5b中进行了表示。如图5a中表示的，锥形件242包括三个通孔，所述三个通孔以等腰三角形形状布置，以将探头保持成这种三角形形状的布置。三个通孔中的两个通孔在线性轴线a上对准，并且三个通孔中的另一通孔偏离线性轴线a并且与所述两个通孔等距。两个通孔242a和242c在线性轴线a上对准。通孔242c偏离线性轴线a预定距离d4。通孔242c的中心与通孔242a和242c的中心等距，即，通孔242c的中心与通孔242a的中心之间的距离等于通孔242c的中心与通孔242b的中心之间的距离。将通孔242a、242b和242c以三角形形状布置允许将压力探头21至23保持为三角形形状，并且因此比现有技术更好地使压力测量件居中。
[0087]
图5b示出了锥形件242的侧视横截面图。孔242a、242b和242c是通孔。
[0088]
如图2中表示的，锥形件242具有圆形周缘2422，该圆形周缘2422气密地焊接在管状导引件24的管状本体241的端部2412处，使得锥形件242的梢部2423在管状导引件24的外部延伸。当插入焦炉内部时，锥形件242的梢部2423是管状导引件24的用以被插入焦炉31内部的第一部分。该封闭部分242具有锥形形状以防止在插入期间被煤堵塞。
[0089]
此外，当压力探头21至23插入导引件24内部时，锥形件242的三个孔中的每个孔的周缘优选地与对应的压力探头21至23气密地焊接。因此，探头21至23不能在导引件24内部移动并且能够提供精确的压力测量。
[0090]
图6示意性地表示了根据本发明的系统。
[0091]
图6中表示的系统60包括：至少一个设备20，至少一个设备20用于测量焦炉内部的内部气体压力；用于设备20的每个压力探头21至23的至少一个压力传感器61、62和63；至少一个传输模块64，至少一个传输模块64用于传输由压力传感器61至63响应于由压力传感器
61至63测量的压力而生成的压力信号；以及至少一个记录器65。记录器65配置成存储信号，例如通过将该信号存储在数据库中来存储信号以供以后使用。记录器65可以可选地连接至显示器651以实时或延迟时间地显示内部气体压力测量值。在优选实施方式中，传输模块64允许对压力数据进行无线传输，例如使用诸如之类的已知的无线协议或任何其他已知的无线协议来对压力数据进行无线传输。传输也可以是有线传输。虽然未图示，但是在每个探头21至23的内部插入有用于测量温度的热电偶。
[0092]
本发明还涉及一种用于制造根据本发明的设备20的方法。
[0093]
图7示意性地表示了用于制造根据本发明的设备20的方法。
[0094]
图7中表示的方法70包括对壁穿孔以形成三个通孔的步骤71，其中，三个通孔中的两个通孔在线性轴线上对准并且第三通孔偏离所述轴线并且与其他两个通孔等距。该步骤能够产生封闭端部243，该封闭端部243将在方法70的另一步骤中焊接在管状导引件24的端部上。穿孔的壁可以是任何形状或形式，优选地穿孔的壁是圆形壁。壁243也可以是方形的，或者是能够对管状导引件24进行封闭同时能够在将管状导引件24插入预定长度时使管状导引件24停止插入焦炉31内部的任何其他形状。
[0095]
方法70的另一个步骤72包括将壁243焊接至管状导引件24的端部的周缘。因此，壁243可以用作：用于探头的支承件和导引件，这要归功于在步骤71处对壁243穿出的通孔；以及用作止挡部，该止挡部用以在将导引件24插入预定长度时使导引件24停止插入焦炉内部。
[0096]
方法70还包括对锥形件242进行穿孔的步骤73，锥形件242至少包括具有圆形周缘2422的锥形壁，执行穿孔以在锥形壁中形成三个通孔242a、242b和242c，其中，三个通孔中的两个通孔在线性轴线上对准，并且三个通孔中的另一通孔偏离线性轴线并且与两个通孔等距。该步骤能够产生另一封闭端部242，该封闭端部242将在方法70的未来步骤中焊接在管状导引件24的另一端部上。
[0097]
方法70还包括步骤74，步骤74执行将锥形件242的锥形壁的周缘2422气密地焊接至管状导引件24的另一端部2412的周缘，使得锥形件242的梢部2423在管状导引件24的外部延伸并且使得锥形件242的通孔的布置与壁243的通孔的布置相匹配。如前所述，术语“匹配”是指由每个封闭部分242和243的通孔的布置形成的两种形状对准，并且每个通孔的中心都与其对应的孔对准。这允许插入压力探头21、22和23并且仅通过两个支撑点、即两个封闭部分242和243将压力探头以特定形状保持在导引件24内部。再次优选地，由通孔形成的形状并且然后在插入压力探头时由压力探头21至23形成的形状是等腰三角形，以使压力测量件更好地居中。
[0098]
方法70还包括将三个探头21至23插入到管状导引件24中的步骤75，每个探头插入穿过壁242的通孔并且穿过锥形件243的与壁242的插入有探头的通孔相匹配的通孔。如前所述，这使管状导引件24能够接纳压力探头21至23，将压力探头21至23保持为特定的布置，并将压力探头21至23导引至焦炉31的内部。
[0099]
最后，方法70还包括步骤75，步骤75执行将探头21至23气密地焊接至锥形件242，以将探头保持成使得压力测量不受探头运动的影响。
[0100]
图8示出了使用根据本发明的设备获取的工业焦炉内部的内部气体压力和温度的测量结果。
[0101]
由于本发明，压力曲线重叠。这是压力探头21至23在焦炉31内部良好居中的结果。因此只存在比使用最先进的三探头设计测量压力时的压力峰高的一个压力峰71，因而说明了探头的有效居中。在这种情况下，本发明检测到焦炉的潜在风险，而现有技术的三探头设计没有检测到临界压力水平。
[0102]
此外，温度曲线72没有像现有技术中的那样示出两个拐点，因此还说明了探头的居中情况。使用根据本发明的设备20的压力测量因此更精确，从而可以防止由于高的内部气体压力而导致的炉壁损坏。
技术特征：
1.一种用于测量焦炉(31)的内部气体压力的设备(20)，所述设备(20)包括导引件(24)，所述导引件(24)接纳各自从后部部分延伸至前部部分并且各自连接至压力传感器(61、62、63)的至少三个压力探头(21、22、23)，其中，所述导引件(24)具有圆形横截面，从而形成管状导引件(24)。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述压力探头(21、22、23)中的每个压力探头彼此纵向地偏离。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的设备(20)，其中，所述管状导引件(24)接纳以等腰三角形的形状布置的三个压力探头(21、22、23)。4.根据权利要求3所述的设备(20)，其中，所述管状导引件(24)构造成通过包括两个端部(2411、2412)和两个封闭部分(242、243)来接纳、导引和保持所述三个压力探头(21、22、23)，每个封闭部分(242、243)构造成对所述管状导引件(24)的所述两个端部(2411、2412)中的一个端部进行封闭，每个封闭部分(242、243)包括以等腰三角形的形状布置的三个通孔(242a、242b、242c)。5.根据前一权利要求所述的设备(20)，其中，所述封闭部分(242、243)是被穿孔以形成所述通孔(242a、242b、242c)的壁，每个壁焊接至所述管状导引件(24)的所述两个端部(2411、2412)中的一个端部。6.根据权利要求5所述的设备(20)，其中，两个所述封闭部分(242、243)中的一个封闭部分(243)是被穿孔以形成所述通孔(242a、242b、242c)并且焊接至所述管状导引件(24)的所述两个端部(2411、2412)中的一个端部(2411)的壁，并且其中，另一所述封闭部分(242)是包括梢部(2423)的锥形件，所述锥形件被穿孔以形成所述通孔(242a、242b、242c)并且所述锥形件具有圆形周缘(2422)，所述圆形周缘(2422)气密地焊接至所述管状导引件(24)的另一端部(2412)，使得所述锥形件的所述梢部(2423)在所述管状导引件(24)的外部延伸。7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(20)，还包括至少一个热电偶，所述至少一个热电偶插入到所述三个压力探头(21、22、23)中的至少一个压力探头中。8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(20)，其中，所述压力探头(21、22、23)中的每个压力探头的所述前部部分包括至少两个面向彼此的狭缝(211、221、231)。9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(20)，其中，所述压力探头(21、22、23)中的每个压力探头的所述前部部分包括具有锥形形状的封闭端部(212、222、232)。10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(20)，其中，每个压力传感器(61、62、63)经由至少一个橡胶管连接至对应的所述压力探头(21、22、23)的所述后部部分。11.一种焦炉(31)，所述焦炉(31)包括至少一个孔(301)，根据前述权利要求中的任一项所述的设备水平地插入穿过所述至少一个孔(301)，使得所述至少三个压力探头(21、22、23)中的每个压力探头的前部部分位于所述焦炉(31)内部，并且所述至少三个压力探头(21、22、23)中的每个压力探头的后部部分位于所述焦炉(31)外部。12.一种用于测量根据权利要求11所述的焦炉(31)的内部气体压力的系统(60)，所述系统(60)包括：-至少一个传输模块(64)，所述传输模块(64)配置成传输由所述三个压力传感器(61、62、63)中的每个压力传感器生成的至少一个信号，-至少一个记录模块(65)，所述记录模块(65)配置成记录从所述传输模块(64)接收的
压力信号。13.一种用于制造根据权利要求6所述的设备(20)的方法(70)，所述方法(70)包括以下步骤：-对壁(243)进行穿孔(71)以形成至少三个通孔，-将所述壁(243)焊接(72)至所述管状导引件(24)的端部(2411)的周缘，-对锥形件(242)进行穿孔(73)，所述锥形件(242)至少包括具有圆形周缘(2422)和梢部(2423)的锥形壁，执行所述穿孔(73)以在所述锥形壁(242)中形成至少三个通孔(242a、242b、242c)，-执行(74)将所述锥形件(242)的所述锥形壁的所述圆形周缘(2422)气密地焊接至所述管状导引件(24)的另一端部(2412)的周缘，使得所述锥形件(242)的所述梢部(2423)在所述管状导引件(24)的外部延伸，并且使得所述锥形件(242)的所述通孔(242a、242b、242c)的布置与所述壁(243)的所述通孔的布置相匹配，-将所述至少三个探头(21、22、23)插入(75)到所述管状导引件(24)中，每个探头(21、22、23)插入穿过所述壁(243)的所述通孔中的一个通孔并且穿过所述锥形件(242)的所述通孔(242a、242b、242c)中的与所述壁(243)的已由所述探头(21、22、23)插入穿过的所述一个通孔相匹配的一通孔；-执行(76)将所述探头(21、22、23)气密地焊接至所述锥形件(242)。
技术总结
本发明涉及一种用于测量焦炉(31)的内部气体压力的设备(20)，该设备包括导引件(24)，该导引件接纳各自连接至压力传感器(61、62、63)的至少三个压力探头(21、22、23)，其中，所述导引件(24)具有圆形横截面，从而形成管状导引件(24)。本发明还涉及一种用于制造该设备的方法(70)。本发明还涉及一种焦炉(31)，该焦炉包括至少一个孔(301)，上述设备(20)水平地插入穿过所述至少一个孔，使得三个压力探头(21、22、23)中的每个压力探头的前部部分位于焦炉(31)内部，并且三个压力探头(21、22、23)中的每个压力探头的后部部分位于焦炉(31)外部。个压力探头的后部部分位于焦炉(31)外部。个压力探头的后部部分位于焦炉(31)外部。
