[發(fā)明專利]高爐內(nèi)裝入物的表面輪廓檢測(cè)裝置及操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080003286.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN112313346B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萱野早衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社WADECO
• 主分類號(hào): C21B5/00
• 分類號(hào): C21B5/00;C21B7/24;G01B15/04
• 代理公司: 北京奉思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11464
• 代理人: 鄒軼鮫;石紅艷

本發(fā)明提供一種高爐內(nèi)裝入物的表面輪廓檢測(cè)裝置，雖然是簡(jiǎn)單的裝置結(jié)構(gòu)，也能夠在滑槽旋轉(zhuǎn)的同時(shí)檢測(cè)裝入物的堆積狀態(tài)，使接近理論堆積輪廓的操作成為可能。高爐內(nèi)裝入物的表面輪廓檢測(cè)裝置包括：旋轉(zhuǎn)板，其設(shè)置在高爐的開口部的正上方，并以該開口部的開口中心為中心軸旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)單元，其使所述旋轉(zhuǎn)板旋轉(zhuǎn)；收發(fā)單元，所述收發(fā)單元將諸如微波、毫米波的檢測(cè)波沿著旋轉(zhuǎn)板的徑向線狀地發(fā)送并接收，表面輪廓檢測(cè)裝置使旋轉(zhuǎn)板以不遮斷檢測(cè)波的發(fā)送的方式與滑槽的旋轉(zhuǎn)同步地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)向與旋轉(zhuǎn)板的旋轉(zhuǎn)方向正交的方向上進(jìn)行收發(fā)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)高爐內(nèi)的鐵礦石、焦炭、石灰(以下也統(tǒng)稱為“裝入物”)的表面輪廓進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置。另外，本發(fā)明涉及基于這些裝入物的表面輪廓來(lái)補(bǔ)給裝入物而進(jìn)行穩(wěn)定的操作的方法。

背景技術(shù)

在高爐中，通過(guò)使裝入物的堆積狀態(tài)適當(dāng)，使?fàn)t內(nèi)的氣體的流動(dòng)穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料費(fèi)用降低、爐體的長(zhǎng)壽命化。為了得到適當(dāng)?shù)亩逊e狀態(tài)，需要在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地測(cè)定這些裝入物的表面輪廓，以成為預(yù)先求出的理論堆積狀態(tài)、即“理論堆積輪廓”的方式來(lái)補(bǔ)給裝入物。作為表面輪廓的測(cè)定方法，以往，如圖16所示，一般是如下方法：從安裝于貫通高爐1而插入爐內(nèi)的矛狀件10的前端的天線11向裝入物20的表面發(fā)射檢測(cè)波M1，用天線11接收來(lái)自裝入物20的表面的反射檢測(cè)波M2，根據(jù)混合得到的差拍波的頻率，測(cè)定從天線11到裝入物20的表面的距離，通過(guò)一邊使矛狀件10移動(dòng)一邊進(jìn)行測(cè)定，從而求出裝入物20的表面輪廓。

然而，在上述的矛狀件式檢測(cè)裝置中，矛狀件10呈直線狀移動(dòng)，因此只能得到裝入物20的線狀的表面輪廓、即2維的表面輪廓。另外，矛狀件10需要爐子的內(nèi)徑那樣的長(zhǎng)度，會(huì)成為高負(fù)荷，因此如果較長(zhǎng)地插入爐內(nèi)，則會(huì)因自重而下垂而不能從爐中拉出，在移動(dòng)時(shí)沖程也大，因此在爐外需要大的空間。進(jìn)而，另外需要用于使矛狀件10移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元，設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)成本變高。此外，由于在補(bǔ)充裝入物時(shí)矛狀件10成為障礙，因此無(wú)法在輪廓測(cè)定中補(bǔ)給裝入物，無(wú)法進(jìn)行與所測(cè)定的表面輪廓相應(yīng)的迅速的裝入操作。

另外，也會(huì)檢測(cè)裝入物的整個(gè)面的表面輪廓，例如本申請(qǐng)人提出了專利文獻(xiàn)1所記載的檢測(cè)裝置。即，如圖17所示，該檢測(cè)裝置30設(shè)置于在高爐1的爐頂附近設(shè)置的開口部2，將檢測(cè)波M的收發(fā)單元31的天線32與反射板33對(duì)置配置，并且使反射板33的朝向高爐1的爐內(nèi)側(cè)的傾斜角度X和以通過(guò)天線32的開口部的中心的天線軸線為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)角度Y可變。并且，通過(guò)控制傾斜角度X和轉(zhuǎn)動(dòng)角度Y，使檢測(cè)波M以同心圓狀或螺旋狀掃描裝入物20的表面，檢測(cè)裝入物20的整個(gè)面、即3維表面輪廓。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5391458號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明欲解決的技術(shù)問(wèn)題

在裝入物的供給中，廣泛采用使用配設(shè)于爐頂且以高爐的中心軸為中心旋轉(zhuǎn)的滑槽(圖1的附圖標(biāo)記200)進(jìn)行的方式。并且，以專利文獻(xiàn)1的檢測(cè)裝置為代表，在以往的檢測(cè)3維表面輪廓的檢測(cè)裝置中，遍及裝入物20的整個(gè)面，以條紋狀、同心圓狀、螺旋狀進(jìn)行掃描，測(cè)定需要時(shí)間。另外，測(cè)定也在滑槽旋轉(zhuǎn)一周后進(jìn)行，在滑槽旋轉(zhuǎn)的期間，未檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)的各位置處的實(shí)際的裝入物的堆積狀態(tài)。如果能夠檢測(cè)出滑槽旋轉(zhuǎn)期間的裝入物的堆積狀態(tài)，則能夠反映到下次的滑槽旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)樣式，更接近理論堆積輪廓來(lái)進(jìn)行操作。

另外，裝入物即鐵礦石、焦炭、石灰從滑槽交替落下，層狀地堆積，但根據(jù)這些裝入物的種類、粒徑，從滑槽落下的落下位置不同，因此，以往，按照裝入物的種類、粒徑，通過(guò)計(jì)算式預(yù)測(cè)落下位置并使其落下。因此，在滑槽旋轉(zhuǎn)的期間，若能夠檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)的各位置處的實(shí)際的落下位置，則能夠更準(zhǔn)確地反映同種的裝入物的下次的滑槽的旋轉(zhuǎn)樣式，但無(wú)法如以往那樣在滑槽旋轉(zhuǎn)一周后的檢測(cè)中進(jìn)行反映。

而且，在專利文獻(xiàn)1所記載的檢測(cè)裝置30中，必須同時(shí)且準(zhǔn)確地以高速來(lái)控制傾斜角度X和轉(zhuǎn)動(dòng)角度Y，對(duì)用于傾斜角度X以及轉(zhuǎn)動(dòng)角度Y的控制的反射板33的驅(qū)動(dòng)裝置、控制裝置的負(fù)擔(dān)也較大。