[發明專利]一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201710995695.5
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107617724A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 高金星;馬成良;史幸福;王世界;趙飛
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B22D2/00
• 分類號: B22D2/00;B22D41/02
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

技術領域

本發明涉及一種鋼鐵冶煉領域中的鋼包內襯耐火材料蝕損檢測技術，尤其涉及一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測方法及裝置。

背景技術

鋼包簡單來說就是在鋼鐵冶煉過程中一個能夠儲存鋼水、運輸鋼水的容器。鋼包的結構組成主要是由外殼和內襯構成。鋼包的內襯主要有三部分組成，最外層為保溫層，保溫層與鋼包外殼相接觸，保溫層的作用主要是起保溫鋼水的作用，減少鋼水熱量的損耗；第二部分為永久層，永久層的意思就是不經常更換的意思，永久層在保溫層內側，永久層起著鋼包主體骨架作用，對防止鋼水泄露和維護鋼包安全運行有著至關重要的作用；最內層為工作層，工作層在鋼包冶煉時直接與鋼水和鋼渣相接觸，受到鋼水和鋼渣的沖刷侵蝕作用以及使用過程較大的溫度變化，工作層所用的耐火材料最易受到蝕損，需要定期檢查和更換這部分耐火材料。

由于鋼包的工作環境比較惡略，溫度的急劇變化，鋼水的沖刷等均會導致工作層耐火材料的蝕損，造成尤其是鋼包上沿的渣線部位，在鋼渣的侵蝕作用下損毀尤為嚴重，渣線部位的使用壽命決定了鋼包循環使用的次數在不影響生產的情況下無法直接檢查鋼包內襯的蝕損情況，所以通常是由現場操作工人通過眼睛觀察鋼包內襯耐火材料的蝕損情況，憑經驗來判定內襯耐火材料是否需要進行更換。然而，鋼包內的鋼水溫度通常高于1600℃，當鋼包內襯耐火材料蝕損到一定程度而又沒有及時更換，高溫鋼水就可能引發事故。而僅憑經驗的檢查就為鋼包的安全運行帶來了隱患。

發明內容

為了及時掌握鋼包內襯耐火材料的蝕損情況，防止僅憑經驗判斷帶來的風險，本發明的目的是提供了一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測方法及裝置，在不影響生產的情況下快速測試和分析鋼包內襯耐火材料的蝕損情況，為其檢查和更換提供依據，確保鋼包的安全使用。

本發明的技術方案是以下述方式實現的：

1、一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測方法，

其檢測步驟為：一、利用高溫激光測距傳感器（1）依次對鋼包內襯耐火材料進行逐點掃描之后，分別獲得高溫激光測距傳感器與被掃描點（A、B、C）的長度（OA、OB和OC）以及與水平方向的夾角（α、β和γ）；二、通過正弦定理和余弦定理即可獲得掃描點（B、C、A）所在鋼包外壁厚度的變化，從而獲得不同位點的厚度變化，即可獲得所測物體的形貌變化，從而掌握鋼包內襯不同部位耐火材料的厚度變化，為蝕損情況評估提供參數。

高溫激光測距傳感器是一旋轉高溫激光測距傳感器，高溫激光測距傳感器的角度每旋轉0.1度角，測試至少100組數據。

一種鋼包內襯耐火材料蝕損情況在線檢測裝置，包括高溫激光測距傳感器、工業相機、旋轉控制裝置、電動滑臺、電腦及控制軟件和控制臺；電動滑臺是帶限位和鎖緊功能的電動滑臺。

所述的旋轉控制裝置是306度旋轉控制裝置，電動滑臺與306度旋轉控制裝置固定連接，306度旋轉控制裝置與工業相機固定連接，工業相機與高溫激光測距傳感器固定連接，高溫激光測距傳感器通過數據線與電腦連接，電腦固定在控制臺上，工業相機與高溫激光測距傳感器通過數據線和電源線連接以便數據傳輸、控制和提供電源；工業相機與電腦通過數據線和電源線連接，以便數據傳輸、控制和提供電源。

所述的控制軟件是一種控制高溫激光測距傳感器和工業相機在電動化臺上移動到合適位置，并控制高溫激光測距傳感器和工業相機按設定要求測試數據，最終將采集到的數據經運算后實時顯示到電腦上，以供評判的控制軟件。

本發明的極積效果是：

使用該裝置可以在線監測鋼包內襯耐火材料厚度的變化，從而掌握內襯耐火材料的蝕損情況，確保鋼包的安全運行，由于該方法采用遠程快速測量，并不會影響鋼包的正常運轉和使用，從而可以滿足鋼包內襯耐火材料的在線監測。

附圖說明

附圖1為本發明測試裝置的測試原理示意圖；

附圖2為本發明測試裝置的結構示意圖；

附圖3為本發明裝置獲取的鋼包內襯圖。

具體實施方式

下面結合實施例及其附圖對本發明作進一步詳細說明。

實施例