[發明專利]一種轉爐爐況監測系統

無效

• 申請號: 201210369780.8
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103695594A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 余健
• 申請（專利權）人: 余健
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46;C21C5/30
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于金屬冶煉領域的監測設備，尤其涉及一種轉爐爐況監測系統。

背景技術

轉爐煉鋼的方法是是依靠氧化反應脫去鐵水中的碳、硅、磷、硫等元素。轉爐煉鋼過程是復雜的高溫反應過程，爐內溫度始終保持在約1200-1750攝氏度，其中化學反應產生的煙氣，從上方的爐口進入煙道。

如圖1所示，轉爐11包括爐帽111、爐身112和爐底，爐身112內部具有爐襯113，爐帽111與爐身具有出鋼口114。如圖2所示，轉爐煉鋼時，按配料要求，將廢鋼等裝入轉爐11兌入鐵水，加入適量的造渣材料（如生石灰等）；加料后，控制氧氣噴槍12從爐口插入爐內向鐵水14中吹入氧氣13，氧氣13與高溫的鐵水發生氧化反應，除去鐵水中大部分的碳、硅、磷、硫等，鐵水液面上方生成爐渣15；當鋼水成分、溫度同時滿足要求時，停止吹煉，提升氧氣噴槍12，出鋼；出鋼時爐體傾斜，鋼水從出鋼口114注入鋼水包內，同時加入脫氧劑脫氧、調節成分之后進入下一道程序。煉鋼時產生的煙氣從煙罩16進入煙道，排入煙氣處理裝置凈化回收。

轉爐煉鋼是一個復雜的多相高溫反應過程，為保障安全、提高煉鋼效率及質量，煉鋼過程中需監測爐底厚度、爐內液面高度以及爐渣厚度，但是現有技術存在以下缺陷：第一,轉爐爐底厚度只能在爐傾角達到80度至100度時測量，然而轉爐從0度到80度至100度，再復位到0度需要較長時間，為保證生產率，轉爐爐底厚度還不能做到每爐鋼監測，存在一定的安全隱患；第二，測量爐內液面高度的方法是利用綁定在氧槍上的鐵棒實施機械測量，一般8-15爐鋼測量一次，對液面高度的變化反應不及時；第三，目前還沒有監測爐渣厚度的方法。

發明內容

本發明提供的一種轉爐爐況監測系統，爐底厚度和爐內液面高度可以做到每爐鋼監測，并且還可以監測爐內爐渣厚度。

為實現上述技術效果，本發明提供一種轉爐爐況監測系統，包括：激光測距裝置和控制裝置，煙道正對轉爐爐口上方的部位具有照射孔，所述激光測距裝置安裝在照射孔上方，所述激光測距裝置的監測端正對煙道的照射孔，所述控制裝置與激光測距裝置電連接，控制裝置根據接收的出鋼信號或兌鐵信號或空爐信號判斷是否開啟激光測距裝置，如果開啟激光測距裝置，則激光測距裝置將監測的數據傳輸到控制裝置，控制裝置根據激光測距裝置傳輸的數據計算出爐渣厚度或爐內液面高度或爐底厚度。

優選的，所述激光測距裝置包括：防護殼、激光測距儀、柱形的水冷套管，其中防護殼，具有第一空腔和第二空腔，第一空腔設置有發射孔，第二空腔設置有進光孔和與進光孔正對的出光孔，所述第二空腔的進光孔與第一空腔的發射孔對接，所述第二空腔的出光孔正對所述煙道的照射孔。

第一空腔內安裝有激光測距儀，激光測距儀的激光發射端和激光接收端正對所述發射孔。

第二空腔內設置有柱形的水冷套管，所述水冷套管的管壁內具有蓄水腔以及貫穿第二空腔連通蓄水腔的進水管和出水管，所述水冷套管的管口正對所述發射孔。

優選的，所述防護殼還具有與第二空腔連接的第三空腔，所述第三空腔設置有進光口和與進光口正對的出光口，進光口與所述第二空腔的出光孔對接，所述第三空腔的側壁設置有相對的第一進氣孔和第二進氣孔。

優選的，所述第三空腔的出光口連接球閥開關。

優選的，所述球閥開關開口處安裝有上法蘭，所述煙道具有與上法蘭連接的下法蘭，所述下法蘭將照射孔罩在其內。

本發明提供的轉爐爐況監測系統，包括：安裝在煙道上激光測距裝置，激光測距裝置的激光發射端從煙道的照射孔直射到轉爐爐內，激光遇到阻礙物即反射回激光測距儀，激光測距裝置在煉鋼前、煉鋼過程中以及煉鋼結束后分別計算與障礙物距離，計算出爐底厚度、爐內液面高度以及爐內爐渣層厚度。

附圖說明

圖1為現有轉爐煉鋼系統的局部示意圖；

圖2為現有轉爐的結構示意圖；

圖3為本發明轉爐激光測距裝置的第一實施例的結構示意圖；

圖4為圖3所示實施例的第二空腔、水冷套管的剖視圖；

圖5為本發明轉爐激光測距裝置的第二實施例的結構示意圖；

圖6為本發明轉爐激光測距裝置的第三實施例的結構示意圖；

圖7為本發明所述轉爐爐況檢測系統的工況圖。

具體實施方式