一种基于雷达的高炉料流轨迹测量装置及测量方法.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CN106702060A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611095062.0(22)申请日2016.12.01(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人陈先中易超侯庆文(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C21B7/24(2006.01)C21B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于雷达的高炉料流轨迹测量装置及测量方法(57)摘要本发明提供了一种基于雷达的高炉料流轨迹的测量装置和测量方法，所述方法包括：当高炉的溜槽开始转动进行布料时，雷达本体通过密闭地固定在炉壁上的天线向高炉内物料方向发射连续调频波；通过雷达本体通过天线接收回波，得到回波信号并将回波信号上传给计算机；并进一步通过计算机对回波信号进行计算，获得并显示料流轨迹。本实施例的测量装置和测量方法，抗高粉尘干扰能力较强，装置安装结构简单，测量方法实施方便，能够精确测量出料流的轨迹参数与种类。同时，可计算溜槽的转动周期和漏料等故障参数，便于人工的检测与维修，因此能够为高炉生产提供精确的料流轨迹参数，指导现场工人合理布焦布矿，提高生产的效率和质量。CN106702060ACN106702060A权利要求书1/1页1.一种基于雷达的高炉料流轨迹测量装置，其特征在于，所述装置包括：天线、套筒、导波管、法兰盘、雷达本体、通信接口和计算机；其中，所述天线、导波管和雷达本体组成测量装置的雷达组件，用于发出和接收雷达信号；所述套筒用于固定所述雷达组件，通过法兰盘固定导波管，从而将与导波管相连的雷达本体安装在炉体外同时将与导波管的另一端相连的天线安装在套筒内部；所述套筒固定在炉壁上；所述通信接口同时与雷达本体和计算机相连，用于为雷达本体提供通道以将接收的回波信号上传给计算机；所述计算机用于对所接收的回波信号进行处理和加工，从而获得并显示料流轨迹。2.根据权利要求1所述的料流轨迹测量装置，其特征在于，所述套筒固定在炉壁上，安装位置为高炉的零料线以上、溜槽以下，尽量靠近高炉最高料位的位置。3.根据权利要求1或2所述的料流轨迹测量装置，其特征在于，所述套筒固定在炉壁上，通过在炉壁上设置一个与套筒外径相同的圆孔，将套筒插入，插入的深度与炉壁内壁面持平。4.根据权利要求1所述的料流轨迹测量装置，其特征在于，所述法兰盘分为两个部分，分别为雷达法兰盘和套筒法兰盘，雷达法兰盘和套筒法兰盘间加装金属垫圈。5.根据权利要求1所述的料流轨迹测量装置，其特征在于，所述装置还包括吹扫孔，所述吹扫孔设置在套筒上，位于最大限度吹扫套筒内的空间的位置，用于在雷达工作状态时，向套筒内吹扫惰性气体防止高炉内的粉尘在天线上的聚。6.根据权利要求1所述的料流轨迹测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括温控材料，加装在雷达本体外，用于将雷达本体的温度控制在合理的温度区间。7.一种基于雷达的高炉料流轨迹测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1，当高炉的溜槽开始转动进行布料时，雷达本体通过密闭地固定在炉壁上的天线向高炉内物料方向发射连续调频波；步骤S2，雷达本体通过天线接收回波，得到回波信号并将回波信号上传给计算机；步骤S3，计算机对回波信号进行计算，获得并显示料流轨迹。8.根据权利要求7所述的料流轨迹测量方法，其特征在于，所述测量方法通过如权利要求1至6任一项所述的料流轨迹测量装置实现。9.根据权利要求7所述的料流轨迹测量方法，其特征在于，所述步骤S2中的回波信号，分为炉壁反射回波、焦炭反射回波和铁矿石反射回波。10.根据权利要求7所述的料流轨迹测量方法，其特征在于，所述计算机通过快速傅里叶变换FFT方法对回波信号进行处理得到频率-时间的f-t曲线。2CN106702060A说明书1/6页一种基于雷达的高炉料流轨迹测量装置及测量方法技术领域[0001]本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种基于雷达的高炉料流轨迹测量装置及测量方法。背景技术[0002]钢铁产业是工业发展过程中的重中之重。目前，钢铁行业产能过剩问题越来越严重，对于整个产业及技术进行调整就显得尤为重要。在整个钢铁生产过程中，高炉炼铁的过程最为关键，其精确的冶炼控制直接关系到铁水的质量以及生产安全。在冶炼控制中，影响铁水质量的首要因素就是布料。我国大部分高炉均采用无钟式高炉进行布料，无钟炉顶布料过程中，一般通过调整节流阀开度、溜槽倾角大小和布料圈数来改善炉料在炉内的料层分布。其中，溜槽布料的料流轨迹直接影响到高炉料面形状和铁水的质量。因此，准确的料流轨迹，对高炉的正常生产、提高质量以及事故分析均具有重要意义。[0003]