[發明專利]燒結機臺車布料量檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410556071.X
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN105588438A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 韓明明;鄒一波;孫文杰;陳九余;趙利明;韓俊
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;徐州衡器廠有限公司
• 主分類號: F27B21/14
• 分類號: F27B21/14
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 伍賢喆

技術領域

本發明涉及燒結機領域，尤其涉及一種燒結機臺車料面高度檢測裝置及方法。

背景技術

在鋼鐵冶煉行業中，進入高爐的冶煉礦料一般都需要經過燒結處理，燒結機是冶煉礦料燒結工藝的關鍵設備。在燒結機礦料燒結中，由布料設備將配制好的原料裝載到燒結機臺車上，然后在裝載的原料表面點火，臺車下部的風箱進行抽風助燃，隨著燒結機臺車不斷的向前運行，被點燃的原料逐漸從表面向下層蔓延燃燒，直到臺車上裝載的全部原料燒透，完成冶煉礦料的燒結。在冶煉礦料的燒結工藝控制中，準確控制燒結機原料裝載精度是關系到燒結產量和質量穩定的一個重要因素。要準確控制燒結機臺車的原料裝載量，前提是必須準確檢測臺車布料料面高度，根據檢測得到臺車已布料料面的高度，計算布料設備的實時布料量，然后對布料設備的布料量進行調節控制，從而實現對燒結機臺車原料裝載量的控制。

目前行業內主要是采用微波或超聲波探測裝置對燒結機布料料面進行高度檢測，實現對布料設備布料量的控制。大型燒結機通常寬度為5.5米，在寬度方向上均布6個布料出口由閥門控制均勻布料；同時采用與布料設備數量相等的微波或超聲波探測裝置，對對應布料設備進行已布料面的高度檢測，從而實現對臺車布料量及布料料面的控制。由布料設備和散狀物料的特性決定，布料料面一般為高低不平的波谷起伏狀，波峰與谷低高差很大，微波或超聲波探測是利用反射波進行料面的高度檢測，由于料面的波峰與谷低高差很大，測量反射波又根據料面不同部位的反射率不同而變化，因此測量結果數據波動很大，同時測量誤差也很大，實際上難以準確測量料面高度，從而影響臺車布料量及布料料面的控制精度。經相關文獻檢索除上述方法以外，還有采用其它手段檢測燒結機布料料面高度的方法，例如中國專利CN200810229765.7燒結鋪料厚度在線檢測方法，如圖1所示，在燒結機臺車上方同一寬度截面上設置垂直點光源31和傾斜點光源32，使兩個點光源的光線形成的平面同時垂直于臺車側板5和臺車底部1，垂直點光源31和傾斜點光源32相交于臺車底部1上的C點，并且傾斜點光源32的傾斜角度α一直，這樣通過采像裝置4檢測兩光點投射在料面上A、B兩點的距離Lp，通過對獲得的兩光點之間的距離Lp進行計算，最終得到鋪料料面的厚度H，這種檢測方法得到的僅是燒結機臺車布料料面上某一個點的高度，布料過程中物料為凹凸不平的山丘形，某點的高度并不能體現出燒結機控制中需要的整個寬度上的布料量情況，因此這種方法在燒結機實際布料控制中不具有實用性。

中國專利CN200810240835.9中公開了一種激光檢測料面形狀的方法和系統；這種測量方法在待檢測料面上方通過激光束投射器6施加激光束，使激光束平面平行于料面橫向并與待檢測料面縱向成一夾角，在激光束與基準料面相交的位置的正上方布置一采像裝置4進行拍攝，通過激光束投影7的形狀進行計算獲取被測料面形狀。這種測量方法盡管可以覆蓋檢測到燒結機臺車整個寬度上的料面，但由于燒結機布料料面高低不平，波谷起伏，波峰與谷低高差很大，該測量方法使用與料面成一夾角斜射的激光束，激光束投射在高低不平的料面上，會使激光束投影7在料面2高的部位前移，料面2低的地方后移，使激光束投影前后位置不一致，無法達到檢測寬度方向上同一截面料面高度的目的，以致造成嚴重的布料量檢測誤差，而且這種方法僅采集了料面的瞬時二維表面，無法重構出累計料面三維分布情況。

利用上述這些方法無法檢測到布料料面的準確高度及整個料面的平整度，因此準確計算出多個布料閥門瞬間實時布料的體積和流量，所以現在實際的布料料面狀態很不理想。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種燒結機臺車布料量檢測裝置及方法，利用垂直投射與料面表面的激光束投影在側向視圖上會變成曲線的原理，通過坐標的換算得到精確的料面高度，避免現有技術因物料高低不平造成的料面檢測數據不準確，致使料面控制無法提高精度，影響燒結質量和作業效率的缺陷。

本發明是這樣實現的：一種燒結機臺車布料量檢測裝置，包括設置在燒結機臺車上方的采像裝置和激光束投射器，所述激光束投射器的投射方向垂直于料面，激光束投射器投射形成的激光束投影與臺車側板垂直，所述采像裝置的光軸軸線與激光束投射器的投射方向成一定銳角。

所述的采像裝置的光軸軸線與激光束投射器投射方向的夾角為10°~80°。

所述的激光束投射器為結構光投射器，投射形成的激光束投影為具有一定寬度的長條形投影線。