[发明专利]一种炼钢转炉钢水的炉前自动测温和取样方法

摘要

本发明涉及一种炼钢转炉钢水的炉前自动测温和取样方法，所述方法采用炼钢转炉炉前自动测温与取样系统进行测温和取样，所述系统包括炉前自动测温取样部分、套管自动拆装部分和系统电控部分；所述套管自动拆装部分由机器人及其抓手、套管弹仓、钢水样品及废套管收集仓和机器视觉系统组成；所述机器视觉系统测量实际测温枪和取样枪头部位置，通过与测温枪和取样枪的预设坐标对比计算出测温枪和取样枪头的变形量，并将所述变形量提供给机器人，以便机器人根据所述变形量控制抓手的位移量，准确安装各套管。在自动测温、取样时，将转炉倾翻到一定角度进行测温取样，避免了传统自动测温需从炉口垂直插入完成。

主权项

1.一种炼钢转炉(1)钢水的炉前自动测温和取样方法，所述方法采用炼钢转炉炉前自动测温与取样系统进行自动测温和取样；所述炼钢转炉炉前自动测温与取样系统包括:炉前自动测温取样部分、套管自动拆装部分和系统电控部分；其特征在于：所述炉前自动测温取样部分由纵移装置(3)、翻转装置(4)、翻转安全装置(5)、旋转装置(6)、横移装置(7)和行走小车(8)组成；所述行走小车带动整个所述系统跟随炉前挡火门(2)移动；所述横移装置带动测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)左右横移到各个工作位；所述旋转装置实现测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)在90°的角度工作位置切换；所述翻转安全装置(5)是对高达六米多的纵移机构的安全防护装置；所述翻转装置(4)用于实现测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)从垂直向下位置翻转到与倾翻后转炉炉口相垂直的工作位置的自动切换；所述纵移装置(3)用于驱动测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)进出炼钢转炉(1)，实现钢水的测温取样；所述套管自动拆装部分由机器人(9)及其抓手、套管弹仓(10)、钢水样品及废套管收集仓(11)、机器视觉系统(12)组成；所述机器人(9)及其抓手用于实现套管按需要拆装，可准确将各套管安装、拆除到相应的位置，所述抓手还用于克服各种套管外径尺寸的波动；所述套管弹仓(10)为机器人提供各种套管；所述钢水样品及废套管收集仓(11)用于采集到的钢水样品收集、使用过的各种套管收集放置与后续的分类使用；所述机器视觉系统(12)测量出实际测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)头部位置，将测量出的所述头部位置与测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)的预设坐标对比，计算出测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)头的变形量，并将所述变形量提供给机器人，以便机器人根据所示变形量控制抓手的位移量，准确安装各套管；所述系统电控部分包括用于按工艺要求自动进行测温取样的电气硬件和控制程序；横移装置(7)、机器人(9)及其抓手、套管弹仓(10)、钢水样品及废套管收集仓(11)和机器视觉系统(12)分别与行走小车(8)直接相连，随行走小车左右移动；旋转装置(6)与横移装置(7)相连，随横移装置左右横移；翻转装置(4)与旋转装置(6)相连，随旋转装置90度来回旋转；翻转安全装置(5)与翻转装置(4)相连；纵移装置(3)与翻转装置(4)相连，随翻转装置在一定角度内来回翻转；测温枪(13‑1)、取样枪(13‑2)与纵移装置相连，测温枪、取样枪分别或者同时随纵移装置纵向来回移动，实现转炉内钢水的测温、取样；所述方法包括以下步骤：S1.炉前下达测温和取样的命令；S2.炼钢转炉(1)倾翻到工艺角度，炉前挡火门(2)打开一定的尺寸，同时系统行走小车(8)移动到转炉中轴线附近；S3.横移装置(7)带动测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)到测温和取样方向工作位；S4.旋转装置(6)带动测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)旋转90°对着转炉(1)口；S5.翻转安全装置(5)抽出安全销；S6.翻转装置(4)带动测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)翻转到测温取样空间角度工作位置；S7.纵移装置(3)带着测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)伸入转炉(1)的钢水中成功测出钢水温度和取得钢水样品；S8.自动测温和取样部分做出逆反的工作过程，直到测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)回到套管拆装位；S9.机器人(9)将取样套管拔出，将其中的样品敲到样品收集仓(11)中，再将该套管放到废套管收集仓(11)中的相应位置；S10.机器人将测温套管拔出并放入废套管收集仓(11)中的相应位置；S11.机器视觉系统检测测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)所在工作位，以测出实际测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)头部位置，将检测出的所述头部位置与测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)的预设坐标对比，计算出测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)头的变形量，并将所述变形量提供给机器人；S12.横移装置将测温枪(13‑1)和取样枪(13‑2)带到套管拆装位；S13.机器人(9)从套管弹仓(10)中抓取相关的套管安装到对应的枪杆上；S14.一次工作流程结束，在该位置等待下一次流程开始。