一種測(cè)高爐料面形狀的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高爐測(cè)量領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種測(cè)高爐料面形狀的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冶煉尚爐通常在封閉狀態(tài)下運(yùn)彳丁，并且具有尚溫、尚壓、尚粉塵、尚濕度等爐內(nèi)環(huán)境。因此，操作人員無(wú)法直接觀測(cè)到爐內(nèi)信息，如爐料的料面、裝料過(guò)程、爐內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等，而只能通過(guò)溫度、壓力、流量等常規(guī)檢測(cè)儀表的數(shù)值來(lái)進(jìn)行推斷。如圖1所示，一種高爐料面縱剖面圖，其中料面形狀包括料面平臺(tái)、料面中心漏斗。為了獲取所需的爐內(nèi)信息，人們已經(jīng)利用紅外掃描和微波掃描等手段來(lái)探測(cè)高爐內(nèi)部，但是這些探測(cè)手段需要使用復(fù)雜的探測(cè)和接受裝置并且還需要復(fù)雜的計(jì)算系統(tǒng)來(lái)處理所獲取的探測(cè)數(shù)據(jù)。另外，這些探測(cè)手段所獲得探測(cè)數(shù)據(jù)均為距離信息，需要將這些距離信息重建為模擬的圖像信息，并不能直接獲得“所見(jiàn)即所得”的觀測(cè)圖像。
[0003]馬鋼兩座4000m3高爐2007年投產(chǎn)，由于操作爐型的變化，原有的裝料制度需要適時(shí)調(diào)整才能保證高爐合理的氣流分布。高爐爐內(nèi)料面形狀是對(duì)裝料制度調(diào)整最有力的指導(dǎo)，但以往對(duì)料面形狀的描述基本都是靠休風(fēng)后人眼目測(cè)，缺少數(shù)據(jù)支撐，對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義不大。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01110307101.X，公開(kāi)日2012年3月21日的專(zhuān)利文件，公開(kāi)了一種在線測(cè)量高爐料面的系統(tǒng)和方法，用于探測(cè)高爐內(nèi)的料面信息。該系統(tǒng)包括設(shè)置在料面上方的激光器，該激光器發(fā)出的激光束能夠?qū)α厦娴闹辽僖徊糠诌M(jìn)行連續(xù)掃描。攝像儀用于拍攝料面圖像，料面圖像包含激光束入射到料面上形成的探測(cè)點(diǎn)圖案。圖像處理裝置接收從所述攝像儀輸出的所述料面圖像，并輸出所述料面信息。相比于現(xiàn)有技術(shù)，該發(fā)明可以大大降低系統(tǒng)成本，而且通過(guò)獲取極大量的實(shí)際探測(cè)點(diǎn)，可以獲得更符合實(shí)際的料面信息。而且，該發(fā)明的在線測(cè)量高爐料面的系統(tǒng)可以使用較少數(shù)量的激光器，因此在系統(tǒng)的小型化方面更具優(yōu)勢(shì)，且能夠簡(jiǎn)化激光器防護(hù)措施。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01020117067.0，公開(kāi)日2010年11月24日的專(zhuān)利文件，公開(kāi)了一種高爐料面形狀測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置包括底座、旋轉(zhuǎn)桿、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)測(cè)量部件，旋轉(zhuǎn)桿底端設(shè)于底座上，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)測(cè)量部件分別設(shè)于旋轉(zhuǎn)桿兩端的同側(cè)面上，并與旋轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。該測(cè)量裝置通過(guò)兩旋轉(zhuǎn)測(cè)量部件發(fā)生紅外線至料面同一點(diǎn)，并通過(guò)三角形函數(shù)原理可計(jì)算出料面該點(diǎn)的高度，從而可獲得該點(diǎn)的坐標(biāo)；按同理測(cè)量出料面任意點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并把所有測(cè)量點(diǎn)相連，最終可以模擬出料面形狀。整個(gè)測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單、方便，測(cè)量精度高并不受爐內(nèi)環(huán)境影響。
[0006]上述兩份專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)的技術(shù)方案均具有使用成本較高、存在爐內(nèi)測(cè)量死角的問(wèn)題；而采用人眼目測(cè)，雖然節(jié)約成本，但是精度極低，測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況相差很大，容易導(dǎo)致?tīng)t料浪費(fèi)或者高爐利用空白等狀況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1、要解決的問(wèn)題
[0008]針對(duì)現(xiàn)有高爐料面測(cè)量采用目測(cè)精度低、采用激光測(cè)量成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種測(cè)高爐料面形狀的方法，能夠在較低成本下完成高爐料面的測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)精確，對(duì)高爐裝料起到有力的指導(dǎo)作用。
[0009]2、技術(shù)方案
[0010]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
[0011]一種測(cè)高爐料面形狀的方法，包括如下步驟:
[0012]I)測(cè)量工具的準(zhǔn)備，加工一件帶滑輪的長(zhǎng)桿狀測(cè)量裝置，將一端帶重錘的鋼絲繩沿測(cè)量裝置布置，穿過(guò)滑輪，使重錘垂直下落；
[0013]2)安裝測(cè)量裝置，打開(kāi)高爐檢修小人孔，將步驟I)中準(zhǔn)備的測(cè)量裝置的一端設(shè)置在高爐外部，另一端伸入高爐至高爐中心；
[0014]3)調(diào)節(jié)步驟2)中測(cè)量裝置上滑輪位置至高爐中心端后固定，記錄滑輪相對(duì)于高爐固定點(diǎn)O的位置為1，放開(kāi)鋼絲繩，使重錘落入高爐料面中心漏斗最低點(diǎn)；
[0015]4)繃緊鋼絲繩，記錄鋼絲繩上相對(duì)高爐一固定點(diǎn)O的點(diǎn)為m ;
[0016]5)收回鋼絲繩，使重錘上升至觸碰到滑輪停止，記錄鋼絲繩上相對(duì)于高爐固定點(diǎn)O的點(diǎn)為m'；
[0017]6)調(diào)節(jié)測(cè)量裝置上滑輪位置對(duì)應(yīng)于料面平臺(tái)與料面中心漏斗交界處，放開(kāi)鋼絲繩，使重錘下落至料面平臺(tái)與料面中心漏斗交界處；
[0018]7)調(diào)節(jié)步驟6)中測(cè)量裝置上滑輪位置移動(dòng)A次，直至重錘準(zhǔn)確落在料面平臺(tái)與料面中心漏斗交界處，固定滑輪所在位置，記錄此時(shí)滑輪相對(duì)于高爐固定點(diǎn)O的位置Γ ;
[0019]8)繃緊鋼絲繩，記錄鋼絲繩上相對(duì)于高爐固定點(diǎn)O的點(diǎn)為η ;
[0020]9)收回鋼絲繩，使重錘垂直上升至觸碰到滑輪停止，記錄鋼絲繩上相對(duì)于高爐固定點(diǎn)O的點(diǎn)為η'；
[0021]10)計(jì)算高爐中心漏斗深度和料面平臺(tái)寬度，測(cè)量上述步驟中記錄的mm' = M，nnr =N，11' = L ;則高爐中心漏斗深度Δ H = Μ_Ν，料面平臺(tái)寬度Δ D = D_L，D為高爐料面半徑。
[0022]優(yōu)選地，所述的步驟2)中測(cè)量裝置一端可拆卸固定在高爐外部。
[0023]優(yōu)選地，所述的測(cè)量裝置上的滑輪固定在測(cè)量裝置伸入至高爐中心一端的端部；所述的步驟3)、6)、7)中調(diào)節(jié)測(cè)量裝置上的滑輪位置為調(diào)節(jié)整個(gè)測(cè)量裝置的水平位置。
[0024]優(yōu)選地，所述的測(cè)量裝置上的滑輪沿測(cè)量裝置長(zhǎng)度方向可移動(dòng)設(shè)置，滑輪上設(shè)置有移動(dòng)標(biāo)桿；所述的步驟3)、6)、7)中調(diào)節(jié)測(cè)量裝置上的滑輪位置為調(diào)節(jié)滑輪相對(duì)測(cè)量裝置的水平位置。
[0025]優(yōu)選地，所述的步驟3)、6)、7)中調(diào)節(jié)整個(gè)測(cè)量裝置的水平位置時(shí)，測(cè)量裝置可拆卸固定在高爐外部一端的固定點(diǎn)一并移動(dòng)。
[0026]優(yōu)選地，所述的步驟7)中調(diào)節(jié)步驟6)中測(cè)量裝置滑輪位置前后移動(dòng)2?3次。
[0027]3、有益效果
[0028]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0029](I)本發(fā)明方法采用自制測(cè)量裝置進(jìn)行高爐料面形狀的測(cè)量，測(cè)量成本非常低，且測(cè)量精度較高，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)為高爐裝料提供了非常完整的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，精確指導(dǎo)裝料量，實(shí)現(xiàn)最佳燃料比，提高燃料利用率，減少浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率；
[0030](2)本發(fā)明方法過(guò)程簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)人就能完成操作，降低了勞動(dòng)成本，同時(shí)測(cè)量效率高，操作快捷、方便；
[0031](3)本發(fā)明方法測(cè)量裝置采用可拆卸連接固定，一方面為了適應(yīng)工藝需求，另一方面方便工具的拆裝，能夠循環(huán)使用；
[0032](4)本發(fā)明方法所使用的測(cè)量裝置中滑輪采用與測(cè)量裝置相對(duì)固定的連接設(shè)置，調(diào)節(jié)過(guò)程中移動(dòng)整個(gè)測(cè)量裝置，能夠精確記錄滑輪移動(dòng)距離，簡(jiǎn)化測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)，降低測(cè)量成本；
[0033](5)本發(fā)明方法為避免調(diào)節(jié)過(guò)程中移動(dòng)整個(gè)測(cè)量裝置不夠方便，將滑輪設(shè)置成可移動(dòng)方式，此時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)只需移動(dòng)滑輪，而測(cè)量裝置無(wú)需移動(dòng)，簡(jiǎn)化了操作程序；
[0034](6)本發(fā)明方法調(diào)節(jié)過(guò)程中移動(dòng)整個(gè)測(cè)量裝置時(shí)，由于測(cè)量裝置伸入高爐內(nèi)的一端會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，為抵消移動(dòng)前后彎曲變形帶來(lái)的誤差，在移動(dòng)整個(gè)測(cè)量裝置時(shí)，一并移動(dòng)測(cè)量裝置可拆卸固定在高爐外部一端的固定點(diǎn)，可以提高測(cè)量精度；
[0035](7)本發(fā)明方法過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，操作成本低，測(cè)量結(jié)果精確。
【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本發(fā)明待測(cè)高爐料面縱剖示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所用測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2所用測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟2)、3)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0040]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟5)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0041]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟6)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0042]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟9)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0043]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2中步驟2)、3)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0044]圖9為本發(fā)明實(shí)施例2中步驟5)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0045]圖10為本發(fā)明實(shí)施例2中步驟6)中測(cè)量狀態(tài)圖；
[0046]圖11為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟9)中測(cè)量狀態(tài)圖。
[0047]圖中:1、大檢修門(mén)；2、料面平臺(tái)；3、料面中心漏斗；4、檢修小人孔；5、測(cè)量裝置本體；6、滑輪；7、鋼絲繩；8、重錘。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0049]實(shí)施例1
[0050]如圖1所示的高爐料面縱剖面圖，該高爐包括爐體、設(shè)置在爐體上方一側(cè)的檢修小人孔4和另一側(cè)的大檢修門(mén)I ;高爐內(nèi)料面包括料面平臺(tái)2和料面中心漏斗3 ;該高爐爐體內(nèi)徑D為5050mm，即高爐料面半徑。
[0051]如圖2所示的是本實(shí)施例使用的測(cè)量裝置，包括長(zhǎng)桿狀測(cè)量裝置本體5、固定設(shè)置在測(cè)量裝置本體一端的滑輪6、沿測(cè)量裝置布置、穿過(guò)滑輪的鋼絲繩7以及設(shè)置在鋼絲繩7一端的重錘8。
[0052]一