[發(fā)明專利]一種高爐鐵水流股可視化在線測量系統(tǒng)及測溫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911326695.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111020091B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沙永志;曹軍;侯全師;董亞鋒;楊洺鎮(zhèn);王澴奇
• 申請（專利權(quán)）人: 新冶高科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24
• 代理公司: 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 程虹

本發(fā)明涉及一種高爐鐵水流股可視化在線測量系統(tǒng)及測溫方法，屬于高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，用以解決現(xiàn)有高爐鐵水測溫技術(shù)沒有可視化的連續(xù)測溫系統(tǒng)的問題。本發(fā)明的測量系統(tǒng)包括探頭、云臺(tái)、信號轉(zhuǎn)換單元、控制單元、顯示單元和防護(hù)罩；探頭能夠?qū)崟r(shí)采集鐵口處鐵水流股的視頻信號和溫度信號，并將采集到的視頻信號和溫度信號發(fā)送給信號轉(zhuǎn)換單元；信號轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行視頻信號的轉(zhuǎn)換和放大，并將溫度信號和轉(zhuǎn)換放大后的視頻信號傳送給控制單元；控制單元處理傳送的溫度信號和視頻信號并控制顯示單元的顯示以及是否向云臺(tái)發(fā)送指令；云臺(tái)根據(jù)控制單元的指令對探頭進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明視頻與測溫一體化，采用非接觸式測量，實(shí)現(xiàn)了長期工業(yè)應(yīng)用的普適性連續(xù)測溫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高爐鐵水連續(xù)測溫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高爐鐵水流股可視化在線測量系統(tǒng)及測溫方法。

背景技術(shù)

高爐鐵水溫度是高爐煉鐵生產(chǎn)及后續(xù)煉鋼工藝需要關(guān)注的重要指標(biāo)之一。在高爐煉鐵生產(chǎn)過程中，含鐵物料在高爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)生產(chǎn)鐵水，爐缸熱量是否充沛，影響高爐生產(chǎn)效率。爐缸內(nèi)的物料溫度難以直接測量，當(dāng)前技術(shù)人員通過檢測高爐鐵水溫度，來判定高爐爐缸熱量狀態(tài)，以便于調(diào)節(jié)高爐冶煉參數(shù)，保障鐵水在后續(xù)工藝生產(chǎn)過程中具有合適的溫度和成分。現(xiàn)在高爐生產(chǎn)普遍采用手持式熱電偶進(jìn)行測溫，測點(diǎn)通常位于主溝撇渣器后的小坑或鐵水溝內(nèi)，每次出鐵過程一般測量2～3次。手持式熱電偶測溫，難以避免因插入點(diǎn)位置、插入深度、測溫時(shí)機(jī)等因素差異帶來的測量結(jié)果偏差。雖然多項(xiàng)技術(shù)利用機(jī)械裝置對熱電偶測量鐵水溫度進(jìn)行了定點(diǎn)、定深、定時(shí)的限制，減小了測量偏差，但這些裝置在高爐實(shí)際生產(chǎn)中并沒有得到長期工業(yè)應(yīng)用。

現(xiàn)代化的高爐操作需要掌握更多的工藝參數(shù)，鐵水測溫的發(fā)展趨勢是走向自動(dòng)化、智能化，從單點(diǎn)測溫向連續(xù)測溫轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)有高爐鐵水連續(xù)測溫技術(shù)中，有的在高爐爐缸中放置碳纖維測溫裝置，在一代爐齡內(nèi)連續(xù)測量爐缸鐵水溫度，但這種連續(xù)測溫裝置只能在高爐修建或大修時(shí)安裝，對正在生產(chǎn)中的高爐則無法應(yīng)用；有的在鐵溝旁架設(shè)支架，將測溫管插入鐵水溝中進(jìn)行連續(xù)測溫，但這種裝置需要在鐵溝的溝蓋上開孔，為不影響現(xiàn)場作業(yè)，每次出鐵都要重新安裝設(shè)備，勞動(dòng)強(qiáng)度大，使用不便，且溝蓋溫度很高，極易損壞設(shè)備；有的將測溫裝置安裝在撇渣器頂部，由于撇渣器受鐵水高溫輻射導(dǎo)致自身溫度很高，在其頂部安裝的設(shè)備極易烤壞，且該方法仍使用熱電偶進(jìn)行插入式測溫，仍屬于間歇式測溫。

綜上可知，在現(xiàn)有高爐鐵水測溫技術(shù)中，還沒有能夠長期工業(yè)應(yīng)用的普適性連續(xù)測溫技術(shù)，也沒有將連續(xù)測溫與視頻監(jiān)測相結(jié)合的可視化測量系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種高爐鐵水流股可視化在線測量系統(tǒng)及測溫方法，用以解決現(xiàn)有的高爐鐵水測溫技術(shù)沒有可視化的連續(xù)測溫系統(tǒng)的問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種高爐鐵水流股可視化在線測量系統(tǒng)，包括探頭、云臺(tái)、信號轉(zhuǎn)換單元、控制單元、顯示單元和防護(hù)罩；

探頭能夠?qū)崟r(shí)采集鐵口處鐵水流股的視頻信號和溫度信號，并將采集到的視頻信號和溫度信號發(fā)送給信號轉(zhuǎn)換單元；

信號轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行視頻信號的轉(zhuǎn)換和放大，并將溫度信號和轉(zhuǎn)換放大后的視頻信號傳送給控制單元；

控制單元處理傳送的溫度信號和轉(zhuǎn)換放大后的視頻信號并控制顯示單元顯示鐵口處鐵水流股的視頻和溫度以及判斷是否向云臺(tái)發(fā)送指令；

云臺(tái)根據(jù)控制單元的指令對探頭的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步，所述探頭使用氣體進(jìn)行吹掃，所述氣體為氮?dú)饣蛎撚兔撍膲嚎s空氣，所述氣體的壓力不小于0.1MPa。

進(jìn)一步，所述測量系統(tǒng)采用非接觸測溫儀測量鐵水溫度。

進(jìn)一步，所述防護(hù)罩設(shè)置有夾層，所述夾層內(nèi)設(shè)置保溫材料。

進(jìn)一步，所述探頭、云臺(tái)分別與信號轉(zhuǎn)換單元連接。