[發(fā)明專利]一種鋼包內(nèi)襯耐火材料蝕損情況在線檢測方法及裝置

在審

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• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107617724A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高金星;馬成良;史幸福;王世界;趙飛
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

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(jié)構(gòu)組成主要是由外殼和內(nèi)襯構(gòu)成。鋼包的內(nèi)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(jīng)常更換的意思，永久層在保溫層內(nèi)側(cè)，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(guān)重要的作用；最內(nèi)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(huán)境比較惡略，溫度的急劇變化，鋼水的沖刷等均會導(dǎo)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?lián)p毀尤為嚴重，渣線部位的使用壽命決定了鋼包循環(huán)使用的次數(shù)在不影響生產(chǎn)的情況下無法直接檢查鋼包內(nèi)襯的蝕損情況，所以通常是由現(xiàn)場操作工人通過眼睛觀察鋼包內(nèi)襯耐火材料的蝕損情況，憑經(jīng)驗來判定內(nèi)襯耐火材料是否需要進行更換。然而，鋼包內(nèi)的鋼水溫度通常高于1600℃，當鋼包內(nèi)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(fā)事故。而僅憑經(jīng)驗的檢查就為鋼包的安全運行帶來了隱患。

發(fā)明內(nèi)容

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

本發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式實現(xiàn)的：

1、一種鋼包內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(shù)。

高溫激光測距傳感器是一旋轉(zhuǎn)高溫激光測距傳感器，高溫激光測距傳感器的角度每旋轉(zhuǎn)0.1度角，測試至少100組數(shù)據(jù)。

一種鋼包內(nèi)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(yè)相機、旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)控制裝置是306度旋轉(zhuǎn)控制裝置，電動滑臺與306度旋轉(zhuǎn)控制裝置固定連接，306度旋轉(zhuǎn)控制裝置與工業(yè)相機固定連接，工業(yè)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(shù)據(jù)線與電腦連接，電腦固定在控制臺上，工業(yè)相機與高溫激光測距傳感器通過數(shù)據(jù)線和電源線連接以便數(shù)據(jù)傳輸、控制和提供電源；工業(yè)相機與電腦通過數(shù)據(jù)線和電源線連接，以便數(shù)據(jù)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(yè)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(yè)相機按設(shè)定要求測試數(shù)據(jù)，最終將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)運算后實時顯示到電腦上，以供評判的控制軟件。

本發(fā)明的極積效果是：

使用該裝置可以在線監(jiān)測鋼包內(nèi)襯耐火材料厚度的變化，從而掌握內(nèi)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(zhuǎn)和使用，從而可以滿足鋼包內(nèi)襯耐火材料的在線監(jiān)測。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明測試裝置的測試原理示意圖；

附圖2為本發(fā)明測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為本發(fā)明裝置獲取的鋼包內(nèi)襯圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例