[發(fā)明專利]通過三維掃描實現(xiàn)鐵水包包況測量的裝置及方法

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• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108387274A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 李培玉;許振業(yè);王國春;沈國振
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州譜誠泰迪實業(yè)有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;B22D46/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及冶金煉鋼領域中鐵水包包況的三維掃描技術，旨在提供一種通過三維掃描實現(xiàn)鐵水包包況測量的裝置及方法。該裝置在橫梁上活動安裝有中空的防護罩，內(nèi)部裝有3D掃描儀，防護罩的底部設電控隔熱門；防護罩通過風管連接3D掃描控制盒，在3D掃描控制盒上裝有進氣管；3D掃描控制盒中的控制板通過線纜接至設于主控柜中的工控機和供電模塊，工控機與顯示器和輸入設備連接。本發(fā)明能實現(xiàn)在線測量，不需要拆裝鐵水包，省時省力；安裝在運輸車通道上，只需停留幾分鐘，無需提供額外的場地；雙工位運作，不影響鋼廠原有的效率；具有防護裝置，無需等待鐵水包冷卻就可測量；全方位測量鐵水包內(nèi)襯，數(shù)據(jù)全面，數(shù)據(jù)可供儲存與調(diào)用。

技術領域

本發(fā)明關于冶金煉鋼領域中鐵水包包況的三維掃描技術，特別涉及一種通過三維掃 描實現(xiàn)鐵水包包況測量的裝置及方法。

背景技術

轉(zhuǎn)爐煉鋼是當今世界上的主要煉鋼方法，約占世界鋼鐵總產(chǎn)量的60％。當轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵 水的成分及溫度達到出鋼要求時，將合格的鐵水倒入鐵水包。在出鐵水過程中,鐵水包內(nèi)襯直接與鐵水和爐氣接觸,不斷受到物理、機械和化學的侵蝕作用，當鐵水包包襯小 于安全厚度時，鐵水包會出現(xiàn)“發(fā)紅”或發(fā)生穿包事故，燒壞設備甚者危及人身安全。 如果能準確測量到鐵水包包襯的包況信息(結(jié)鐵量、結(jié)鐵位置、結(jié)渣量、結(jié)渣位置、耐 材最薄厚度、耐材最薄位置)，維護修補不僅可以延長包襯壽命,均衡包襯損毀,提高 鐵水包的作業(yè)率,降低生產(chǎn)成本,而且避免安全事故的發(fā)生有利于均衡組織生產(chǎn),促 進生產(chǎn)的良性循環(huán)。

目前，國內(nèi)在鐵水包包襯測量上相關的辦法與裝置甚少，大多通過激光測厚儀來測 量鐵水包內(nèi)襯的厚度。方法大致分為2大類：即在線檢測或線下檢測。目前國內(nèi)檢測方法上都有不足之處，其方法如下：

(1)線下檢測方法：制作一個定位裝置，將鐵水包水平固定，并將激光測厚儀固 定在鐵水包軸線上一定的距離，根據(jù)坐標的換算來得出鐵水包的內(nèi)襯厚度。此方法需要 將鐵水包閑置冷卻一段時間才能進行測量，并且水平放置的方式費時費力，大大降低了 鐵水包的工作效率，方法缺陷太大。

(2)在線檢測方法：通過旋轉(zhuǎn)控制器帶動激光測厚儀，逐點掃描測試鐵水包內(nèi)襯的厚度變化。由于在線檢測，鐵水包一直處于高溫狀態(tài)，儀器的靠近將會導致燒壞儀器 設備，此方法中為了防止儀器設備損壞，選擇安裝處于鐵水包口側(cè)方，因此所測量的范 圍局限在鐵水包包沿附近，并不能對整個鐵水包的內(nèi)襯進行準確的測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種通過三維掃描實現(xiàn) 鐵水包包況測量的裝置及方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種通過三維掃描實現(xiàn)鐵水包包況測量的裝置，包括用于懸掛測量設備的橫梁；在橫梁上活動安裝有中空的防護罩，其內(nèi)部裝有3D掃描儀，防護罩的底部設電控 隔熱門；防護罩通過風管連接3D掃描控制盒，3D掃描儀和電控隔熱門通過線纜接至設 于3D掃描控制盒中的控制板；在3D掃描控制盒上裝有進氣管，自進氣管引入的冷卻 空氣經(jīng)風管進入防護罩后，由電控隔熱門排出；所述控制板通過線纜接至設于主控柜中 的工控機和供電模塊，工控機與顯示器和輸入設備連接。

本發(fā)明中，該裝置還包括安裝在鐵水包工位旁的光電位置開關和激光測距傳感器， 兩者分別通過線纜接至3D掃描控制盒中的控制板。

本發(fā)明中，防護罩的上端設置懸臂并通過滾輪裝在橫梁上，橫梁上設置多個位置傳 感器；防護罩通過下述驅(qū)動方式實現(xiàn)位移：

(1)在橫梁上裝有伺服電機，防護罩與鏈條連接，伺服電機的輸出端裝有鏈輪， 伺服電機通過鏈輪和鏈條的作用驅(qū)動防護罩在橫梁上位移；或者，

(2)在防護罩上裝有伺服電機，在橫梁設置齒條或鏈條，齒條或鏈條與伺服電機輸出端的齒條或鏈輪嚙合，在伺服電機的驅(qū)動下實現(xiàn)防護罩在橫梁上位移。