¿Cómo verificar que el alto horno esté lleno?

Estoy trabajando en el horno de alto horno, necesito verificar si está lleno de materiales en los niveles uno, dos y tres como se muestra:

Los principales problemas:

Hace mucho calor como se ve en la imagen (200 ° C a 900 ° C), por lo tanto, necesito proteger mis sensores de este calor y también necesito que no se vean afectados por las emisiones.

¿Puedo usar sensores IR, cámara o ultrasonidos para resolver este problema?

Actualización 1: -

El horno se usa para derretir piedras de cal. Me temo que el calor podría dañar los sensores o que las piedras caídas puedan golpearlos.

Un sensor de radar podría funcionar para usted. Este es un sensor comercial de 10 GHz.

Dado que la temperatura en la parte superior no es demasiado mala para muchos dieléctricos, puede diseñar y construir un radomo con aire de purga que mantenga el peor de los humos lejos del sensor.

Esto no es tanto una respuesta, sino sugerencias sobre cómo abordar el problema.

Lanzaría una red MUY amplia a este problema. Comience una lluvia de ideas a su alrededor, pero primero tenemos que entender realmente el problema.

Específicamente, ¿cuál es el problema que estás tratando de resolver? Ponlo en un idioma diferente. Sé que dijiste "Necesito verificar si está lleno de materiales en los niveles uno, ...", pero ese no es el problema que realmente estás tratando de resolver. Es más como una puñalada en alguna solución al problema REAL. Un ejercicio útil que a algunas personas sigma seis les gusta usar es "Five Why's". ¿Por qué necesitas esto? ¿El objetivo es mantener algún proceso sin intervención? ¿Es la idea de que si te quedas sin material, toda tu estructura comienza a derretirse? Siga preguntando "Por qué" por todas las respuestas que desarrolle, y cuando tenga cinco por qué es profundo, tendrá una mejor comprensión de los problemas.

Ahora, algunos detalles. ¿Los niveles se cargan por separado, y los materiales se usan de manera diferente en diferentes niveles? ¿Los materiales son combustible o cosas para fundir?

¿Es este un nuevo problema, o es algo que los ingenieros de procesos tratan como su pan de cada día? ¿Cómo abordan esto las personas con problemas similares? Los altos hornos han existido desde hace mucho tiempo, ¿por qué de repente has encontrado un problema sin resolver? ¿Qué tiene de diferente tu situación que toda esta gente no ha visto antes? Este tipo de investigación es necesaria y no opcional.

¿Por qué te has centrado en la temperatura? ¿La temperatura baja o sube cuando te quedas sin cosas en diferentes niveles?

Ahora, con una mejor comprensión del problema que está tratando de resolver, la lluvia de ideas puede ser útil. Reúna a las partes interesadas y hágalo. En este punto, estás generando soluciones: ¡TODAS las soluciones, NO buenas soluciones! Se creativo. Más tarde es el momento de elegir qué soluciones son buenas. No intentes desarrollar demasiado las ideas en este momento.

Algunas ideas de lluvia de ideas para comenzar:

• ¿Hay alguna manera de obtener la información que necesita del monitoreo del proceso de escape? ¿Puedes agregar algo a la piedra caliza que se vaporiza y puedes analizarlo al salir?
• ¿Hay alguna información que se pueda obtener sopesando la estructura?
• ¿Puedes medir las temperaturas de la piel de la estructura y usar algunas técnicas de modelado térmico para mapear eso de nuevo al interior>
• ...

Un pirómetro óptico mide la temperatura de la superficie de un "objeto" y, el "objeto" en su aplicación es la superficie ascendente (o descendente) dentro del alto horno. Dado su diagrama, tiene sentido suponer que cuanto más baja es la superficie, más caliente es la superficie.

Por lo tanto, use un pirómetro industrial sin contacto montado en la parte superior del horno para medir la temperatura de la superficie de la sustancia fundida y, a partir de esta temperatura, determinar la altura de la superficie.

Utilizan pirómetros ópticos en los motores a reacción para "buscar" puntos calientes en las palas de la turbina del motor, por lo que la idea ya está reforzada.

La sonda reforzada está a la izquierda de la pantalla. Tal vez funcionaría?

Sistema óptico piro

Pirómetro

Otra forma es usar la conductividad eléctrica del metal fundido para reducir la inductancia de una bobina incorporada en el costado del horno en los puntos requeridos. Básicamente es un detector de metales y debería ser capaz de señalar con precisión la superficie del metal fundido a un par de pulgadas. La escoria que se encuentra en la parte superior del metal fundido probablemente no será detectable, una ligera caída.

Otra idea podría ser medir la temperatura de los gases que salen del fluido fundido. Si no recuerdo mal, estos gases son principalmente monóxido de carbono y dióxido en cantidades aproximadamente iguales (para la producción de acero); tal vez cuanto más alta es la superficie, menor es la temperatura.

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Como ya dije, solo compre un vaso de furance como este y póngalo en la pared del furance y detecte los niveles que desea. eso es solo $ 60 y también está garantizado hasta 2300 ° F (1260c).

¡Que la pases bien!

Editar-1:

En mi opinión, el polvo no es muy importante, pero para evitarlo, puede hacer varias ramas más altas que el nivel de la piedra caliza y ¡hacer su trabajo! se parece a esto:

Hay varios enfoques que puede hacer de manera simple que el enfoque anterior.

Editar-2:

en la parte derretida puedes usar mi truco y para la parte no derretida puedes poner en la diagonal de la pared.

Perforaría agujeros en el costado del horno y resolvería este problema mecánicamente tratando de insertar una varilla. De esa manera, incluso podría extraer muestras de diferentes alturas.

Pero supongo que esto no es un problema. Un horno debe, como funcionan los hornos, estar siempre lleno hasta arriba, ¿no?

¿Puede hacer que el cono de carga inferior sea lo suficientemente resistente al calor para que se baje brevemente a la parte superior de la carga? Si es así, solo mida la longitud de la cadena hasta que se afloje, como cuando toma sondeos marinos balanceando el cable.

Podría ser ingenuo, pero haría esta una de las dos formas:

a) Use ultrasonido o una medida similar verticalmente, para determinar el nivel de líquido. Esto será / podría ser borroso al agregar cosas frías desde arriba.

b) Use una cámara (posiblemente IR) desde la parte superior. Si la pendiente de la pared interior es lo suficientemente empinada, debería poder derivar una fórmula simple para determinar el nivel del líquido, dada la posición fija de la cámara [Editar: a partir de los píxeles de la imagen, por supuesto]. Eso es mediante la detección del borde visual / térmico entre la pared y el contenido. Dado un registro completo de la operación del horno, determinará la relación y el error (entre la distancia desde el punto fijo de píxeles directamente debajo de la cámara y el borde del líquido).

Más barato en mi humilde opinión.

Ir por la diferencia en el peso del horno en comparación con el vacío debería darle una idea decente sobre qué tan lleno está. Puede que no sea tan preciso como otras opciones, pero probablemente no tendrá que preocuparse por el calor.

Obviamente, esto no es muy práctico si el horno ya está construido, pero podría ser una alternativa útil a los métodos de detección más complejos si se puede diseñar en la construcción inicial del horno.