一種測高爐料面形狀的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高爐測量領域，具體地說，涉及一種測高爐料面形狀的方法。
【背景技術】
[0002]冶煉尚爐通常在封閉狀態(tài)下運彳丁，并且具有尚溫、尚壓、尚粉塵、尚濕度等爐內環(huán)境。因此，操作人員無法直接觀測到爐內信息，如爐料的料面、裝料過程、爐內設備運行狀態(tài)等，而只能通過溫度、壓力、流量等常規(guī)檢測儀表的數(shù)值來進行推斷。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、料面中心漏斗。為了獲取所需的爐內信息，人們已經(jīng)利用紅外掃描和微波掃描等手段來探測高爐內部，但是這些探測手段需要使用復雜的探測和接受裝置并且還需要復雜的計算系統(tǒng)來處理所獲取的探測數(shù)據(jù)。另外，這些探測手段所獲得探測數(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“所見即所得”的觀測圖像。
[0003]馬鋼兩座4000m3高爐2007年投產，由于操作爐型的變化，原有的裝料制度需要適時調整才能保證高爐合理的氣流分布。高爐爐內料面形狀是對裝料制度調整最有力的指導，但以往對料面形狀的描述基本都是靠休風后人眼目測，缺少數(shù)據(jù)支撐，對生產的指導意義不大。
[0004]中國專利申請?zhí)?01110307101.X，公開日2012年3月21日的專利文件，公開了一種在線測量高爐料面的系統(tǒng)和方法，用于探測高爐內的料面信息。該系統(tǒng)包括設置在料面上方的激光器，該激光器發(fā)出的激光束能夠對料面的至少一部分進行連續(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點圖案。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，該發(fā)明可以大大降低系統(tǒng)成本，而且通過獲取極大量的實際探測點，可以獲得更符合實際的料面信息。而且，該發(fā)明的在線測量高爐料面的系統(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，且能夠簡化激光器防護措施。
[0005]中國專利申請?zhí)?01020117067.0，公開日2010年11月24日的專利文件，公開了一種高爐料面形狀測量裝置，該測量裝置包括底座、旋轉桿、兩個旋轉測量部件，旋轉桿底端設于底座上，兩個旋轉測量部件分別設于旋轉桿兩端的同側面上，并與旋轉桿轉動連接。該測量裝置通過兩旋轉測量部件發(fā)生紅外線至料面同一點，并通過三角形函數(shù)原理可計算出料面該點的高度，從而可獲得該點的坐標；按同理測量出料面任意點的坐標數(shù)據(jù)，并把所有測量點相連，最終可以模擬出料面形狀。整個測量過程簡單、方便，測量精度高并不受爐內環(huán)境影響。
[0006]上述兩份專利申請公開的技術方案均具有使用成本較高、存在爐內測量死角的問題；而采用人眼目測，雖然節(jié)約成本，但是精度極低，測量結果與實際情況相差很大，容易導致爐料浪費或者高爐利用空白等狀況發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0007]1、要解決的問題
[0008]針對現(xiàn)有高爐料面測量采用目測精度低、采用激光測量成本高的問題，本發(fā)明提供一種測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量，測量數(shù)據(jù)精確，對高爐裝料起到有力的指導作用。
[0009]2、技術方案
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術方案。
[0011]一種測高爐料面形狀的方法，包括如下步驟:
[0012]I)測量工具的準備，加工一件帶滑輪的長桿狀測量裝置，將一端帶重錘的鋼絲繩沿測量裝置布置，穿過滑輪，使重錘垂直下落；
[0013]2)安裝測量裝置，打開高爐檢修小人孔，將步驟I)中準備的測量裝置的一端設置在高爐外部，另一端伸入高爐至高爐中心；
[0014]3)調節(jié)步驟2)中測量裝置上滑輪位置至高爐中心端后固定，記錄滑輪相對于高爐固定點O的位置為1，放開鋼絲繩，使重錘落入高爐料面中心漏斗最低點；
[0015]4)繃緊鋼絲繩，記錄鋼絲繩上相對高爐一固定點O的點為m ;
[0016]5)收回鋼絲繩，使重錘上升至觸碰到滑輪停止，記錄鋼絲繩上相對于高爐固定點O的點為m'；
[0017]6)調節(jié)測量裝置上滑輪位置對應于料面平臺與料面中心漏斗交界處，放開鋼絲繩，使重錘下落至料面平臺與料面中心漏斗交界處；
[0018]7)調節(jié)步驟6)中測量裝置上滑輪位置移動A次，直至重錘準確落在料面平臺與料面中心漏斗交界處，固定滑輪所在位置，記錄此時滑輪相對于高爐固定點O的位置Γ ;
[0019]8)繃緊鋼絲繩，記錄鋼絲繩上相對于高爐固定點O的點為η ;
[0020]9)收回鋼絲繩，使重錘垂直上升至觸碰到滑輪停止，記錄鋼絲繩上相對于高爐固定點O的點為η'；
[0021]10)計算高爐中心漏斗深度和料面平臺寬度，測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)中測量裝置一端可拆卸固定在高爐外部。
[0023]優(yōu)選地，所述的測量裝置上的滑輪固定在測量裝置伸入至高爐中心一端的端部；所述的步驟3)、6)、7)中調節(jié)測量裝置上的滑輪位置為調節(jié)整個測量裝置的水平位置。
[0024]優(yōu)選地，所述的測量裝置上的滑輪沿測量裝置長度方向可移動設置，滑輪上設置有移動標桿；所述的步驟3)、6)、7)中調節(jié)測量裝置上的滑輪位置為調節(jié)滑輪相對測量裝置的水平位置。
[0025]優(yōu)選地，所述的步驟3)、6)、7)中調節(jié)整個測量裝置的水平位置時，測量裝置可拆卸固定在高爐外部一端的固定點一并移動。
[0026]優(yōu)選地，所述的步驟7)中調節(jié)步驟6)中測量裝置滑輪位置前后移動2?3次。
[0027]3、有益效果
[0028]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果為:
[0029](I)本發(fā)明方法采用自制測量裝置進行高爐料面形狀的測量，測量成本非常低，且測量精度較高，降低了生產成本，同時為高爐裝料提供了非常完整的數(shù)據(jù)指導，精確指導裝料量，實現(xiàn)最佳燃料比，提高燃料利用率，減少浪費，提高生產效率；
[0030](2)本發(fā)明方法過程簡單，只需要一個人就能完成操作，降低了勞動成本，同時測量效率高，操作快捷、方便；
[0031](3)本發(fā)明方法測量裝置采用可拆卸連接固定，一方面為了適應工藝需求，另一方面方便工具的拆裝，能夠循環(huán)使用；
[0032](4)本發(fā)明方法所使用的測量裝置中滑輪采用與測量裝置相對固定的連接設置，調節(jié)過程中移動整個測量裝置，能夠精確記錄滑輪移動距離，簡化測量裝置的結構，降低測量成本；
[0033](5)本發(fā)明方法為避免調節(jié)過程中移動整個測量裝置不夠方便，將滑輪設置成可移動方式，此時調節(jié)時只需移動滑輪，而測量裝置無需移動，簡化了操作程序；
[0034](6)本發(fā)明方法調節(jié)過程中移動整個測量裝置時，由于測量裝置伸入高爐內的一端會產生彎曲變形，為抵消移動前后彎曲變形帶來的誤差，在移動整個測量裝置時，一并移動測量裝置可拆卸固定在高爐外部一端的固定點，可以提高測量精度；
[0035](7)本發(fā)明方法過程簡單，設計合理，操作成本低，測量結果精確。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明待測高爐料面縱剖示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實施例1所用測量裝置結構示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明實施例2所用測量裝置結構示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明實施例1中步驟2)、3)中測量狀態(tài)圖；
[0040]圖5為本發(fā)明實施例1中步驟5)中測量狀態(tài)圖；
[0041]圖6為本發(fā)明實施例1中步驟6)中測量狀態(tài)圖；
[0042]圖7為本發(fā)明實施例1中步驟9)中測量狀態(tài)圖；
[0043]圖8為本發(fā)明實施例2中步驟2)、3)中測量狀態(tài)圖；
[0044]圖9為本發(fā)明實施例2中步驟5)中測量狀態(tài)圖；
[0045]圖10為本發(fā)明實施例2中步驟6)中測量狀態(tài)圖；
[0046]圖11為本發(fā)明實施例1中步驟9)中測量狀態(tài)圖。
[0047]圖中:1、大檢修門；2、料面平臺；3、料面中心漏斗；4、檢修小人孔；5、測量裝置本體；6、滑輪；7、鋼絲繩；8、重錘。
【具體實施方式】
[0048]下面結合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。
[0049]實施例1
[0050]如圖1所示的高爐料面縱剖面圖，該高爐包括爐體、設置在爐體上方一側的檢修小人孔4和另一側的大檢修門I ;高爐內料面包括料面平臺2和料面中心漏斗3 ;該高爐爐體內徑D為5050mm，即高爐料面半徑。
[0051]如圖2所示的是本實施例使用的測量裝置，包括長桿狀測量裝置本體5、固定設置在測量裝置本體一端的滑輪6、沿測量裝置布置、穿過滑輪的鋼絲繩7以及設置在鋼絲繩7一端的重錘8。
[0052]一