[发明专利]一种高炉料面形状测量方法

说明书

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。

技术领域

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

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。

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。

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。

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，通过锁链落入深度及铁球移动状况来测量落入点的料面变化情况，该方法通过“以点带面”的方式评估料面状况，虽然直接，但信息量太少。

文献“张贺顺，马洪斌，雷达料位仪在首钢2号高炉的应用，炼铁，2009 年2月，Vol.28，No.1,P47-48”中介绍了利用雷达探尺进行料面测量的技术，首钢2号高炉(1780m3)2002年4月开炉,24个风口,炉身下部、炉腰、炉腹安装3段铜冷却壁,先后装备了高炉基础数据采集系统、高炉煤气成分在线分析系统、风口摄像系统、炉喉红外成像系统等先进设备,完善的监测设备为客观分析高炉冶炼进程提供了数据基础。2004年7月,2号高炉在机械探尺/北旁安装了1台雷达料位仪,与机械探尺进行数据对比后,证实其测量精度满足高炉工艺要求。2007年5月,又安装了4台雷达料位仪。2号高炉利用7台雷达料位仪,综合运用测量技术、数据采集技术、数据传输技术对高炉料面进行连续测量,给出了不同炉料在炉喉径向的分布状态和变化规律。该技术是利用雷达取代了机械探尺，测量的方式发生改变，但信息获取量仍然极为有限。

文献“储滨，陈先中，苗亮亮，宝钢不锈钢2500m3高炉6点雷达料面综合成像与溜槽布料节能控制，第八届(2011)中国钢铁年会论文集，北京，冶金工业出版社”中介绍了一种利用阵列雷达对料面进行测量的技术，该方法是通过在炉顶不同位置开4-6个孔，安装4-6个独立的料面测量雷达，利用4-6 个定点雷达测量结果可以大概评估高炉半径方向的料面状况，该技术因需要同时在炉顶安装众多雷达，炉顶开孔数量太多，对高炉生产有一定的危险性，4-6 个点的测量相对于5—90m2的料面而言，信息量仍然太少。

文献“邱家用，高征铠，无钟高炉装料激光测量技术的应用，炼铁，2014 年2月，Vol.33，No.1，P47-50”中介绍了一种激光料面测量仪，该方法是在炉顶恰当位置安装一台大功率激光发生器，通过激光对料面的扫面实现激光测距，因炉内充满1mm以下的粉尘，激光波长小于粉尘颗粒直径，粉尘对激光形成了遮挡，激光难以绕过粉尘颗粒，故在开炉前的料面测量中该技术是可行的，一旦高炉生产，该技术存在致命的缺陷，故使用情况不佳。