[發明專利]一種煉鋼轉爐鋼水的爐前自動測溫和取樣方法

有效

• 申請號: 201810229602.2
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108359767B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李元文;沈濤;王先豪;黃標彩;汪燦龍;林鋒;彭建昌;李國棟;鐘志峰
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院海西(福建)分院有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46
• 代理公司: 福州科揚專利事務所 35001
• 代理人: 羅立君

1.一種煉鋼轉爐(1)鋼水的爐前自動測溫和取樣方法，所述方法采用煉鋼轉爐爐前自動測溫與取樣系統進行自動測溫和取樣；所述煉鋼轉爐爐前自動測溫與取樣系統包括:爐前自動測溫取樣部分、套管自動拆裝部分和系統電控部分；其特征在于：

所述爐前自動測溫取樣部分由縱移裝置(3)、翻轉裝置(4)、翻轉安全裝置(5)、旋轉裝置(6)、橫移裝置(7)和行走小車(8)組成；所述行走小車帶動整個所述系統跟隨爐前擋火門(2)移動；所述橫移裝置帶動測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)左右橫移到各個工作位；所述旋轉裝置實現測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)在90°的角度工作位置切換；所述翻轉安全裝置(5)是對高達六米多的縱移機構的安全防護裝置；所述翻轉裝置(4)用于實現測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)從垂直向下位置翻轉到與傾翻后轉爐爐口相垂直的工作位置的自動切換；所述縱移裝置(3)用于驅動測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)進出煉鋼轉爐(1)，實現鋼水的測溫取樣；

所述套管自動拆裝部分由機器人(9)及其抓手、套管彈倉(10)、鋼水樣品及廢套管收集倉(11)、機器視覺系統(12)組成；所述機器人(9)及其抓手用于實現套管按需要拆裝，可準確將各套管安裝、拆除到相應的位置，所述抓手還用于克服各種套管外徑尺寸的波動；所述套管彈倉(10)為機器人提供各種套管；所述鋼水樣品及廢套管收集倉(11)用于采集到的鋼水樣品收集、使用過的各種套管收集放置與后續的分類使用；所述機器視覺系統(12)測量出實際測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)頭部位置，將測量出的所述頭部位置與測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)的預設坐標對比，計算出測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)頭的變形量，并將所述變形量提供給機器人，以便機器人根據所示變形量控制抓手的位移量，準確安裝各套管；

所述系統電控部分包括用于按工藝要求自動進行測溫取樣的電氣硬件和控制程序；

橫移裝置(7)、機器人(9)及其抓手、套管彈倉(10)、鋼水樣品及廢套管收集倉(11)和機器視覺系統(12)分別與行走小車(8)直接相連，隨行走小車左右移動；旋轉裝置(6)與橫移裝置(7)相連，隨橫移裝置左右橫移；翻轉裝置(4)與旋轉裝置(6)相連，隨旋轉裝置90度來回旋轉；翻轉安全裝置(5)與翻轉裝置(4)相連；縱移裝置(3)與翻轉裝置(4)相連，隨翻轉裝置在一定角度內來回翻轉；測溫槍(13-1)、取樣槍(13-2)與縱移裝置相連，測溫槍、取樣槍分別或者同時隨縱移裝置縱向來回移動，實現轉爐內鋼水的測溫、取樣；

所述方法包括以下步驟：

S1.爐前下達測溫和取樣的命令；

S2.煉鋼轉爐(1)傾翻到工藝角度，爐前擋火門(2)打開一定的尺寸，同時系統行走小車(8)移動到轉爐中軸線附近；

S3.橫移裝置(7)帶動測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)到測溫和取樣方向工作位；

S4.旋轉裝置(6)帶動測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)旋轉90°對著轉爐(1)口；

S5.翻轉安全裝置(5)抽出安全銷；

S6.翻轉裝置(4)帶動測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)翻轉到測溫取樣空間角度工作位置；

S7.縱移裝置(3)帶著測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)伸入轉爐(1)的鋼水中成功測出鋼水溫度和取得鋼水樣品；

S8.自動測溫和取樣部分做出逆反的工作過程，直到測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)回到套管拆裝位；

S9.機器人(9)將取樣套管拔出，將其中的樣品敲到樣品收集倉(11)中，再將該套管放到廢套管收集倉(11)中的相應位置；

S10.機器人將測溫套管拔出并放入廢套管收集倉(11)中的相應位置；

S11.機器視覺系統檢測測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)所在工作位，以測出實際測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)頭部位置，將檢測出的所述頭部位置與測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)的預設坐標對比，計算出測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)頭的變形量，并將所述變形量提供給機器人；

S12.橫移裝置將測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)帶到套管拆裝位；

S13.機器人(9)從套管彈倉(10)中抓取相關的套管安裝到對應的槍桿上；

S14.一次工作流程結束，在該位置等待下一次流程開始。

2.根據權利要求1所述的一種煉鋼轉爐(1)鋼水的爐前自動測溫和取樣方法，其特征在于：所述機器視覺系統包括記憶子系統與計算子系統；所述記憶子系統預先保存有預設坐標集，所述預設做標集包括多個預設坐標點，所述記憶子系統還進一步用于存儲測量出的實際測溫槍(13-1)和取樣槍(13-2)的頭部位置；所述計算子系統根據檢測到的所述頭部位置，對比所述預設坐標集中的多個所述預設坐標點，選取與所述頭部位置最接近的預設坐標點為基準點，根據所述基準點計算出所述測溫槍和取樣槍頭的變形量，并將所述變形量傳輸至機器人。