无料钟高炉炉顶料面测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102312031A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102312031A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号201010215649.7(22)申请日2010.06.29(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内(72)发明人孙鹏车玉满李连成孙波郭天永王再义姚硕(51)Int.Cl.C21B7/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称无料钟高炉炉顶料面测量装置及方法(57)摘要本发明提供一种无料钟高炉炉顶料面测量装置及方法，该装置包括高炉探尺装置，在探尺上安装有激光测距仪、陀螺仪和无线通讯仪，激光测距仪和陀螺仪平行并列安装在同一平面上，与高炉探尺装置的垂直料线成同一固定夹角，无线通讯仪将测量数据信号发送给外部计算机。该测量方法包括：1)启动各装置，使激光测距装置随探尺向下移动；2)将测出的数据发送到计算机，将探尺下降高度数据保存到计算机；3)计算机利用三角函数公式进行计算，并保存结果。采用本发明无需改造炉顶设备或安装辅助测量设备就可对无料钟高炉炉顶料面形状进行多角度全方位立体测量，且测量过程安全可靠，测量结果精度高、实时性强。CN1023ACCNN110231203102312033A权利要求书1/1页1.一种无料钟高炉炉顶料面测量装置，包括高炉探尺装置，其特征在于在探尺上安装有激光测距仪、陀螺仪和无线通讯仪，组合成激光测距装置，所述激光测距仪和陀螺仪的底座安装在同一平面上，二者平行并列放置，与高炉探尺装置的垂直料线成同一固定夹角，无线通讯仪将测量到的数据信号发送给外部计算机。2.根据权利要求1所述的无料钟高炉炉顶料面测量装置，其特征在于所述无线通讯仪通过IEEE1394接口分别与激光测距仪和陀螺仪相连接。3.一种用权利要求1所述的测量装置测量无料钟高炉炉顶料面的方法，其特征在于包括如下步骤：1)启动高炉探尺装置，同时启动激光测距装置中的激光测距仪、陀螺仪和无线通讯仪，使激光测距装置随探尺向下移动；2)在激光测距装置随探尺向下移动扫描料面的过程中，无线通讯仪将激光测距仪测出的距离数据和陀螺仪测出的与垂直料线的夹角数据信号发送到外部计算机中，与高炉探尺装置测量到的探尺下降高度数据也同步保存到外部计算机中；3)计算机利用三角函数公式根据探尺下降高度、激光测距仪测出的距离、陀螺仪测出的与垂直料线的夹角自动计算出料面距料线零点的垂直距离并保存在计算机中，以备查询和发布；4)完成测量后，高炉探尺装置带动激光测距装置返回到料线零点位置，准备下次测量。4.根据权利要求3所述的测量无料钟高炉炉顶料面的方法，其特征在于所述激光测距装置的采样频率按料面测量精度要求进行调整。2CCNN110231203102312033A说明书1/4页无料钟高炉炉顶料面测量装置及方法技术领域[0001]本发明属于高炉炼铁检测技术领域，尤其涉及一种无料钟高炉炉顶料面的测量装置和测量方法。背景技术[0002]无料钟炉顶因其密封可靠、布料灵活、使用寿命长等优点而被广泛应用于现代大高炉生产。高炉炉料在炉内的初始分布对高炉的煤气流分布、煤气利用、高炉顺行和长寿有很大的作用，高炉炉顶料面测量是无料钟高炉开炉前必须进行的一项工作，是合理布料的前提和保障。但大高炉生产的连续性、封闭性和危险性给高炉炉顶料面测量带来了很大的困难，因此必须在高炉开炉装料过程中对炉顶料面形状、料层厚度、炉料下降速度等信息进行测量。对于无料钟炉顶高炉，溜槽倾角和料流阀开口度对高炉炉料分布至关重要，有必要在高炉布料过程中测量不同溜槽倾角和料流阀开口度条件下的高炉料面形状和炉料流速，为开炉后的高炉合理布料提供依据，同时也使其能满足开炉后高炉高产、顺行等要求。[0003]从现有的测量方法来看，多采用安装辅助测量装置的方法来达到测一量高炉炉顶料面的目的，可以简单完成高炉料面的测量，但现有方法要么需要对高炉原有炉顶设备进行改造，破坏了高炉原来的本体结构；要么料面测量精度不高或测量范围较小；要么测量不便，需要人为手动调节测量装置。[0004]如公开号为CN1966729A，名为《一种无料钟高炉开炉装料测量方法及装置》的中国专利，利用激光测距技术经过人孔测量出料面到测量点的距离，同时测量出激光束的入射角度，并且根据需要依此方法对料面的其它各点进行测量，然后根据三角函数关系计算出垂直料线，最终绘制出料面形状。但该专利技术需要人为反复操作测量装置，而且测量结果不能实时计算和显示出来，操作不便。[0005]如授权号为CN201068459Y，名为《高炉料面高度检测装置》的中国专利，使用滚筒、从动减速机、绝对值编码器等设备通过机械方法检测出料面某一点的料面高度，可以一维的测量料面形状，但不能对整个