一种高炉料面形状测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113624170A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110957987.6(22)申请日2021.08.20(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路武汉科技大学(72)发明人李佳蔡田张亮罗石元(74)专利代理机构北京卓特专利代理事务所(普通合伙)11572代理人段旺(51)Int.Cl.G01B15/04(2006.01)G01F23/284(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高炉料面形状测量方法(57)摘要本发明公开了一种高炉料面形状测量方法。该方法采用高炉料面形状测量系统进行测量，该测量系统包括雷达测量组件、链接机构、两自由度五杆机构、驱动电机、计算机控制单元，所述雷达测量组件通过链接机构安装于两自由度五杆机构上，所述两自由度五杆机构与驱动电机相连，所述计算机控制单元分别与雷达测量组件、驱动电机相连。该方法可实现对每个想扫描区域的位置信息获取，获得对于特定料面的了解，并实现在“黑箱、多粉尘、高温”环境下的料面测定。CN113624170ACN113624170A权利要求书1/1页1.一种高炉料面形状测量方法，采用高炉料面形状测量系统进行测量，该测量系统包括雷达测量组件、链接机构、两自由度五杆机构、驱动电机、计算机控制单元，所述雷达测量组件通过链接机构安装于两自由度五杆机构上，所述两自由度五杆机构与驱动电机相连，所述计算机控制单元分别与雷达测量组件、驱动电机相连，所述雷达测量组件置于炉体上部椎台处；所述高炉料面形状测量方法包括以下步骤：步骤1：将各部件安装就位，雷达测量组件、链接机构、两自由度五杆机构、驱动电机、计算机控制单元依次相连，确保雷达测量组件能扫描到炉体内料面所有位置；步骤2：设定特定轨迹来测量特定区域的料面状况；步骤3：计算机控制单元根据设定的轨迹控制驱动电机，进而驱动两自由度五杆机构运动，两自由度五杆机构通过链接机构驱动雷达测量组件转动，使得雷达测量组件按照预定的轨迹进行扫描；步骤4：雷达测量组件的雷达信号的传输至计算机控制单元，并保存测量结果；步骤5：雷达信号经后台软件处理后，将测量点的三维空间坐标信息保存在数据库中，并通过界面显示最终测量结果。2.根据权利要求1所属的高炉料面形状测量方法，其特征在于：所述雷达测量组件包括雷达天线、万向节、摆杆，所述雷达天线、摆杆位于万向节两侧，该摆杆通过链接机构与两自由度五杆机构相连，两自由度五杆机构在驱动电机的驱动下，通过链接机构控制摆杆转动，实现雷达测量组件的动态扫描。3.根据权利要求1所属的高炉料面形状测量方法，其特征在于：所述链接机构包括立杆、纵轴及横轴，所述横轴与摆杆顶部的轴架相连，所述立杆下端的轴架与纵轴相连，所述纵轴与横轴呈十字状分布，所述立杆上部可伸缩地置入两自由度五杆机构。4.根据权利要求1所属的高炉料面形状测量方法，其特征在于：所述计算机控制单元位于高炉炉体外的主控制室中，雷达测量组件和计算机控制单元之间通过光缆进行信号传输。5.根据权利要求4所属的高炉料面形状测量方法，其特征在于：光缆长度在200‑400m之间。6.根据权利要求1所属的高炉料面形状测量方法，其特征在于：所述驱动电机为伺服电机。7.根据权利要求1所属的高炉料面形状测量方法，其特征在于：所述步骤2、步骤3中的轨迹选自直线、扇形、圆形、椭圆中的至少一种。2CN113624170A说明书1/5页一种高炉料面形状测量方法技术领域[0001]本发明涉及高炉测量设备技术领域技术领域，具体地说是一种高炉料面形状测量方法。背景技术[0002]目前钢铁联合企业中，高炉主要是为炼钢供应铁水，目前高炉越来越大型化，一座高炉内容积一般在2000‑5500m3之间，为提高产量，高炉被设计成一个密闭的高压容器，炉顶压力在0.20‑0.25MPa，高炉生产过程中不断产生大量的高温煤气，对于4000m3高炉，其每分钟煤气发生量为11000‑12000m3左右，这些煤气中含有大量的粉尘。[0003]高炉通过在上部不间断装入炉料，在下部持续鼓入热风维持高炉的运行，准确控制高炉炉料下降的节奏、控制炉料下降状态是料面形状就成了高炉稳定运行的核心，其中高炉料面测量是高炉维持正常生产的控制环节。[0004]目前有料面机械探尺、雷达探尺、阵列雷达料面测量、激光料面测量仪、红外料面测量、扫描雷达料面测量、相控阵料面测量等7种测量料面的方法。[0005]文献“胡延涛，孙家舵，刘辰荣等，平衡稳速器在1050高炉探尺上的应用，冶金设备，总第239期，2017年增刊(2)”中介绍了最经典的探尺料面测量技术，该技术是利用一根锁链下悬挂一个铁球，在布料完成后将锁链及铁球落入炉内，通过