高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置，包括雷達(dá)探測器、現(xiàn)場控制箱、凈化電源、室內(nèi)控制箱、顯示器、工業(yè)計(jì)算機(jī)及信號轉(zhuǎn)換器，雷達(dá)探測器通過現(xiàn)場控制箱與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接，雷達(dá)探測器、現(xiàn)場控制箱及室內(nèi)控制箱依次串聯(lián)構(gòu)成另一支路并與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接，工業(yè)計(jì)算機(jī)分別與顯示器以及信號轉(zhuǎn)換器連接，凈化電源與室內(nèi)控制箱連接；測距雷達(dá)發(fā)射并接收雷達(dá)波信號傳輸給工業(yè)計(jì)算機(jī)，工業(yè)計(jì)算機(jī)根據(jù)得到的參數(shù)計(jì)算出高爐的料面位置高度，生成高爐料面形狀模型，工業(yè)計(jì)算機(jī)將實(shí)際參數(shù)與規(guī)定工藝參數(shù)進(jìn)行比對，當(dāng)二者差值超出設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警裝置。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過雷達(dá)測距技術(shù)、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測高爐料面高度及其表面形狀。
【專利說明】高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金行業(yè)的高爐煉鐵生產(chǎn)過程中，高爐布料是高爐煉鐵系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。及時(shí)、準(zhǔn)確、合理均勻的布料是保證高爐生產(chǎn)正常順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件。因此，準(zhǔn)確掌控高爐料面高度和表面形狀就顯得尤為重要。長期以來高爐料面測量一直是個(gè)難題，傳統(tǒng)上對封閉高爐料面的監(jiān)視一般使用機(jī)械探尺采集數(shù)據(jù)，機(jī)械探尺雖然準(zhǔn)確可靠，但是不能遍布爐頂料面的每一點(diǎn)，造成分析爐內(nèi)料面分布的難度加大，只能憑借操作人員的經(jīng)驗(yàn)來保證高爐的布料和火力狀態(tài)，給高爐操作帶來很大的經(jīng)驗(yàn)性和隨意性，無法保證準(zhǔn)確度，而且不利于布料操作優(yōu)化。此外，若采用紅外成像技術(shù)，對料面表面的紅外圖像進(jìn)行分析，通過檢測高爐料面的溫度分布來間接推算高爐料面的分布，雖然可以根據(jù)像素值和像素之間的關(guān)系構(gòu)成三維圖像，全面反映爐頂料面形狀，但存在低溫區(qū)效果不好的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種通過雷達(dá)測距技術(shù)、實(shí)時(shí)檢測高爐料面高度及其表面形狀的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置，包括雷達(dá)探測器、現(xiàn)場控制箱、凈化電源、室內(nèi)控制箱、顯示器以及工業(yè)計(jì)算機(jī)，雷達(dá)探測器通過現(xiàn)場控制箱與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接，現(xiàn)場控制箱及室內(nèi)控制箱串聯(lián)構(gòu)成另一支路并與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接，工業(yè)計(jì)算機(jī)與顯示器連接，凈化電源與室內(nèi)控制箱連接；
[0006]雷達(dá)探測器采集到的信號經(jīng)現(xiàn)場控制箱輸出給工業(yè)計(jì)算機(jī)并由顯示器顯示出來。
[0007]優(yōu)選的，雷達(dá)探測器包括多個(gè)測距雷達(dá)以及用以保護(hù)測距雷達(dá)的高溫防護(hù)套，測距雷達(dá)置于高溫防護(hù)套的內(nèi)部。
[0008]優(yōu)選的，高溫防護(hù)套為水冷氣封式防護(hù)套，冷卻介質(zhì)是低壓氮?dú)?，通過氮?dú)獠煌５拇祾撸_保雷達(dá)探測器在高溫、高粉塵的高爐中能夠穩(wěn)定工作。
[0009]優(yōu)選的，雷達(dá)探測器為四個(gè)，且呈“十”字型設(shè)置于高爐的爐喉上方。
[0010]優(yōu)選的，本實(shí)用新型的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置還包括報(bào)警裝置以及信號轉(zhuǎn)換器，報(bào)警裝置經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接，工業(yè)計(jì)算機(jī)能夠經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器觸發(fā)報(bào)警裝置使其發(fā)出報(bào)警信號。具體的，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過對測距雷達(dá)傳輸來的數(shù)據(jù)分析和處理計(jì)算出高爐料面的高度，同時(shí)生成料面表面形狀，并與規(guī)定的高爐料面工藝參數(shù)進(jìn)行比對，當(dāng)二者差值超出設(shè)定值時(shí)，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)報(bào)警裝置，報(bào)警裝置即刻報(bào)警并自動(dòng)輸出反饋信號。
[0011]本實(shí)用新型的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置的工作過程，包括以下步驟:[0012]S1、測距雷達(dá)在高溫防護(hù)套的保護(hù)下向高爐料面發(fā)射雷達(dá)波信號，通過接收天線接收料面反射回來的信號并經(jīng)現(xiàn)場控制箱傳輸給工業(yè)計(jì)算機(jī)；
[0013]S2、工業(yè)計(jì)算機(jī)根據(jù)得到的參數(shù)計(jì)算出高爐的料面位置高度，并生成高爐料面形狀模型，并輸出給顯示器，同時(shí)，工業(yè)計(jì)算機(jī)將接收到的實(shí)際參數(shù)與規(guī)定的高爐料面工藝參數(shù)進(jìn)行比對，當(dāng)二者差值超出設(shè)定值時(shí)，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)報(bào)警裝置；
[0014]S3、顯示器將接收到的料面高度及表面形狀等信息顯示出來，報(bào)警裝置被啟動(dòng)時(shí)即刻報(bào)警并自動(dòng)輸出反饋信號。
[0015]優(yōu)選的，上述的步驟S1中，測距雷達(dá)外部的高溫防護(hù)套中，冷卻介質(zhì)是低壓氮?dú)?，冷卻吹掃用氮?dú)獾膲毫?. 40~0. 6MPa，入口溫度≤35°C。
[0016]采用本實(shí)用新型的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0017]1、通過雷達(dá)測距技術(shù)，利用目標(biāo)反射電磁波來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定其在空間的位置，實(shí)時(shí)檢測高爐料面高度及其表面形狀，解決了以往用熱電偶十字測溫方式只能通過檢測高爐料面的溫度分布、間接推算爐內(nèi)料面分布狀況的問題；
[0018]2、高溫保護(hù)套的獨(dú)特設(shè)計(jì)以及雷達(dá)探測器在高爐的爐喉上方的“十”字型排列，能夠?yàn)楦郀t料面高度和表面形狀的測量提供充足且準(zhǔn)確的實(shí)際參數(shù)依據(jù)；
[0019]3、雷達(dá)探尺屬非接觸式測量方式，采用雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行距離測量時(shí)比較成熟和準(zhǔn)確可靠，且雷達(dá)探尺的探測范圍大，可以實(shí)現(xiàn)0-35m連續(xù)測量，此外雷達(dá)探尺精度高，探尺探頭至信號輸出的精度在1cm內(nèi)，可以將任何位置的面料分布探測出來，對保證高爐布料均勻合理，確保高爐順利、安全、高效的運(yùn)行具有十分重要的意義，因此，本實(shí)用新型具有實(shí)時(shí)在線、檢測精度高和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，解決了目前高爐料面高度和表面形狀難以精準(zhǔn)測量的技術(shù)難題，對高爐優(yōu)化操作、合理布料、確保生產(chǎn)安全具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實(shí)用新型高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置在高爐上的安裝位置示意圖。
[0022]圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0023]圖4是本實(shí)用新型中雷達(dá)探測器的結(jié)構(gòu)示意簡圖。
[0024]圖5是本實(shí)用新型中測距雷達(dá)的安裝狀態(tài)下的局部放大圖。
[0025]圖6是本實(shí)用新型中測距雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]如圖1所示，為本實(shí)用新型的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置，其中，1為雷達(dá)探測器，2為現(xiàn)場控制箱，3為凈化電源，4為室內(nèi)控制箱，5為顯示器，6為工業(yè)計(jì)算機(jī)，7為信號轉(zhuǎn)換器，8為報(bào)警裝置。雷達(dá)探測器1通過現(xiàn)場控制箱2與工業(yè)計(jì)算機(jī)6連接，現(xiàn)場控制箱2及室內(nèi)控制箱4串聯(lián)構(gòu)成另一支路并與工業(yè)計(jì)算機(jī)6連接，工業(yè)計(jì)算機(jī)6與顯示器5連接，凈化電源3與室內(nèi)控制箱4連接，報(bào)警裝置8經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器7與工業(yè)計(jì)算機(jī)6連接。[0028]如圖4所示，雷達(dá)探測器I包括多個(gè)測距雷達(dá)101以及用以保護(hù)測距雷達(dá)101的高溫防護(hù)套102，測距雷達(dá)101置于高溫防護(hù)套102的內(nèi)部。其中，高溫防護(hù)套102為冷卻吹掃介質(zhì)是氮?dú)獾乃錃夥馐椒雷o(hù)套。其中，11為雷達(dá)探測器出水口，12為雷達(dá)探測器進(jìn)氣口，13為雷達(dá)探測器進(jìn)線口，14為雷達(dá)探測器進(jìn)水口。
[0029]如圖3以及圖4所示，雷達(dá)探測器I為四個(gè)，且呈“十”字型設(shè)置于高爐的爐喉上方。
[0030]如圖5所示，為測距雷達(dá)101的安裝狀態(tài)下的局部放大圖，其中，103為連接法蘭，104為連接螺栓。測距雷達(dá)101通過連接法蘭103以及連接螺栓104固定。
[0031]如圖6所示，為測距雷達(dá)101的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，105為測距雷達(dá)防護(hù)外套，106為測距雷達(dá)防護(hù)內(nèi)套，103為連接法蘭，107為測距雷達(dá)天線，108為測距雷達(dá)前端出氣口，109為測距雷達(dá)進(jìn)線口，110為測距雷達(dá)進(jìn)氣口。連接法蘭103設(shè)置于測距雷達(dá)防護(hù)外套105外部。
[0032]本實(shí)用新型的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置的工作過程，包括以下步驟:
[0033]S1、測距雷達(dá)101在高溫防護(hù)套102的保護(hù)下向高爐料面發(fā)射雷達(dá)波信號，通過測距雷達(dá)天線107接收料面反射回來的信號并經(jīng)現(xiàn)場控制箱2傳輸給工業(yè)計(jì)算機(jī)6 ；
[0034]S2、工業(yè)計(jì)算機(jī)6根據(jù)得到的參數(shù)計(jì)算出高爐的料面位置高度，并生成高爐料面形狀模型，并輸出給顯示器5，同時(shí)，工業(yè)計(jì)算機(jī)6將接收到的實(shí)際參數(shù)與規(guī)定的高爐料面工藝參數(shù)進(jìn)行比對，當(dāng)二者差值超出設(shè)定值時(shí)，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器7啟動(dòng)報(bào)警裝置8 ；
[0035]S3、顯示器5將接收到的料面高度及表面形狀等信息顯示出來，報(bào)警裝置8被啟動(dòng)時(shí)即刻報(bào)警并自動(dòng)輸出反饋信號。
[0036]步驟SI中，測距雷達(dá)101外部的高溫防護(hù)套102中，冷卻介質(zhì)是低壓氮?dú)?，冷卻吹掃用氮?dú)獾膲毫?.40~0.6MPa，入口溫度≤35°C。
[0037]現(xiàn)場控制箱2、室內(nèi)控制箱4和凈化電源3為系統(tǒng)的電氣控制設(shè)備，為其他設(shè)備提供電源和控制信號，保證高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置的正常工作，其中凈化電源3為室內(nèi)控制箱4供電并通過室內(nèi)控制箱4為現(xiàn)場控制箱2供電，并且通過現(xiàn)場控制箱2最終向雷達(dá)探測器I供電；同時(shí)，凈化電源3通過室內(nèi)控制箱4向工業(yè)計(jì)算機(jī)6供電。現(xiàn)場控制箱2控制雷達(dá)探測器I的氣壓、水流量情況。
[0038]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.—種高爐料而表而形狀宙達(dá)在線檢測裝W_,其特怔在十：包括謚達(dá)探測器0)、現(xiàn)場 控制箱(2)、凈化電源⑶、室內(nèi)控制箱(4)、顯示器(5)以及工業(yè)計(jì)箅機(jī)(6)，所述雷達(dá)探測 器⑴通過現(xiàn)場控制筘⑵與所述工業(yè)計(jì)兌機(jī)⑶迮接，所述現(xiàn)場控制箱⑵及室內(nèi)控制 箱(4)串聯(lián)構(gòu)成另一支路并與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)(6)連接,所述工業(yè)計(jì)算機(jī)(6)與所述顯示 器⑶連接，所述凈化電源⑶與所述室內(nèi)控制箱(4)連接；所述茁達(dá)探測器（1)采集到的信兮經(jīng)所述現(xiàn)場控制筘（2)輸出給所述工業(yè)汁兌機(jī)（6) 并由所述顯示器（5)顯示出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置,其特征在于:所述雷 達(dá)探測器(1)包括多個(gè)測距雷達(dá)(101)以及用以保護(hù)所述測距雷達(dá)(101)的高溫防護(hù)蜜 (102),所述測距雷達(dá)(101)置于所述髙溫防護(hù)套(102)的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐料面表面形狀雷達(dá)在線檢測裝置，其特征在于:所述高 溫防護(hù)衰(102)為冷卻吹掃介質(zhì)是氮的水冷氣封式防護(hù)套。
4.報(bào)椐權(quán)利耍求1所述的燈爐料而表而形狀古達(dá)在線檢測裝宵,ii:特怔在于：所述茁 達(dá)探測器(1)為四個(gè)，且呈“卜”字型設(shè)罝于高爐的爐喉上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐料表面形狀雷達(dá)在線檢測裝界,其特征在于:還包括報(bào)警裝置以及信號轉(zhuǎn)換器（7),所述報(bào)警裝置(8)經(jīng)所述信號轉(zhuǎn)換器（7) 所述工業(yè)計(jì)算機(jī)6)連接，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)⑹能夠經(jīng)所述信號轉(zhuǎn)換器（7)觸發(fā)所述報(bào)警裝置8)使 其發(fā)出報(bào)警信號。
【文檔編號】C21B7/24GK203411559SQ201320440638
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】張海根 申請人:天津市三特電子有限公司