高炉开炉装料实测新方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉开炉装料实测的新方法，其特征在于：在开炉装料的同时，采用空间网架装置在炉内构成空间坐标系，通过摄影或摄象的方法在线连续测量，以获取高炉布料参数，达到控制高炉炉料分布的目的。本发明专利技术创造性地使用了空间网架装置，与摄影摄象技术相结合新颖别致，该方法可在线连续测量简便易行，结果准确可靠，较原有方法具有很大的进步。本发明专利技术提出的方法可广泛应用于高炉装料测试，对新建高炉和需要取得布料规律的老高炉均有很强的实用价值。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高炉开炉装料实测的方法，特别是一种利用空间网架装置和摄影摄象技术的新方法。装料制度对高炉冶炼至关重要，能否将炉料按照要求布到炉内，是高炉操作者迫切要解决的首要问题。由于高炉生产为连续过程，而且是在密闭容器内进行的，目前操作者还无法观测到炉内的状况，这给操作者控制炉料分布造成困难。因此，必须通过高炉装料实测来掌握装料设备的布料规律，以此作为操作者控制布料的依据。只有掌握了装料设备的布料规律，才能够控制炉料的合理分布，使高炉实现高产、优质、低耗、长寿的目标。为此，国内外许多高炉在投产时都进行了开炉装料的实际测量，获得了该高炉在本厂原料条件下的布料规律，用以指导生产。本专利技术就是一种克服原有方法的缺点，并能快速、准确获得高炉布料规律的新方法。已知技术的测量方法是先在炉内搭设平台，测量料流轨迹时，在炉内设置三根横杆，当布料时由专人目测碰撞点，然后由人员进入高炉测量；测量料面形状时，先拆除横杆再由人员进入炉内测量。见文献“BurdenDistribution Tests of Siderar’s No.2 Blast Furnace”，56th IronmakingConference Proceedings，1997，pp.531-524；“武钢新3号高炉开炉装料实测”，武钢炼铁四十年(1958～1998)，武汉华中理工大学出版社，1998年9月，371-379。这种人工测量方法耗费大量材料，每次装料后，需要组织许多人倒班进入炉内测量，费时费力。测量后还需拆除平台，延迟开炉点火时间。由于人员进入炉内扰动了料面的原始形状，测量的准确性也受到影响。因此，采用由这种方法获得的布料规律控制装料，还需要经过开炉后长期的生产来进行修正，延迟了高炉达产的时间，使经济效益受到很大的损失。本专利技术的目的在于克服上述已有方法存在的缺点与不足，提供一种通过采用空间网架和摄影、摄象设备，在开炉装料的同时在线连续进行装料测量的新方法，以大大缩短装料时间，提高测量准确性，达到高炉合理布料的目的，使高炉尽快达产，取得更大的经济效益。本专利技术的内容见附图1，图中1为高炉炉身及炉喉部位内形轮廓，2为空间网架装置。高炉内预先设置根据炉喉尺寸设计的空间网架装置，开炉装料过程中，利用炉顶人孔，采用摄影或摄象装置在线连续摄取料流轨迹和料面形状对应网格坐标的图象，通过计算机对摄取的图象进行处理，以确定合理的布料模型和布料参数。本专利技术空间网架装置为十字相交网架，网格为正方形或矩形。本专利技术用角钢、圆钢、钢管制成网架框架，内用圆钢焊接成网状结构，根据高炉炉喉尺寸制成两块网格坐标架，再组装成空间网架装置，吊挂在高炉内部，可以根据测量的需要提升或降低空间网架装置。本专利技术采用摄影或摄象设备，在开炉装料的同时在线连续摄取料流轨迹和料面以空间网架为背景的图象，装料与测量过程同步进行。本专利技术摄影和摄象均是通过炉顶人孔进行的。测量方法为开炉前预先在炉内设置用圆钢焊接的空间网架构成空间坐标系，以此空间网架作为测量的参照系，该网架可吊挂在炉身上部，并可根据需要提升或降低；然后采用摄影和摄象设备，在开炉装料的同时在线连续摄取料流轨迹和料面以十字网架为背景的图象；通过计算机对获取的图象进行处理，得出开炉装料过程中的各种参数和数据，进而得到高炉布料的规律。本专利技术测量料流轨迹时，炉料落下的轨迹会与网格相交，相交的情况被摄影和摄象设备记录下来，通过计算机处理可得到需要的数据；测量料面形状时，料面会与网格形成一条交线，交线的形状被摄影和摄象设备记录下来，通过计算机处理可得到需要的数据。本专利技术测量过程与装料同步进行不影响开炉装料的时间；测量结束后，网架不需要拆除，可随炉料一起下降、熔化；测量结果及时准确，为高炉顺利达产创造了条件。由于采用以上技术方案，使本专利技术与已有方法相比具有以下优点及效果a)首次采用空间网架装置构造空间坐标系，通过摄影、摄象技术在线连续测量。b)整个测量过程与开炉装料过程同步进行，对装料时间没有影响。c)不需要在炉内搭设及拆除平台，节省了人力、物力，缩短了测量时间。d)不需要人员进入炉内操作，测量过程安全、方便、快捷。e)对料面没有任何干扰，采用计算机对获取图象进行处理，保证了数据的准确性和可靠性，为操作者提供了控制炉料分布的依据。f)测量结束后网架不需要拆除，可随炉料一起下降、熔化。g)使高炉提前点火投产，取得巨大经济效益。h)测量过程和测量结果具有重现性，为掌握布料规律积累了宝贵的技术资料。本专利技术创造性地使用了空间网架装置，与摄影摄象技术结合新颖别致，该方法可在线连续测量简便易行，结果准确可靠，较原有方法具有很大的进步。本专利技术实施方案为2500m3高炉，设计利用系数为2.0t/m3.d，布料设备为串罐无钟炉顶，空间网架为十字形，用角钢制成4000mm×6000mm(宽×高)的网架框架，网格用φ10的圆钢焊接而成，网格形状为500mm×500mm的正方形。开炉装料实测包括多项内容，现主要就料流落下轨迹和料面形状的测定叙述如下a)料流落下轨迹的测定次项测定的目的是得到不同溜槽倾角时炉料的落下轨迹。高炉开炉后，操作者可根据测定结果通过改变布料溜槽倾角改变炉料落点，从而调整炉内煤气流分布。测量时把十字网架装置提升至炉喉，使其上沿在料线-0.7m处。当不同炉料以不同溜槽倾角下料时，用摄象装置拍摄炉料在通过网架时的落下轨迹，通过计算机对摄下的图象进行处理，就可得到不同溜槽倾角时炉料的落下轨迹。B)料面形状的测定料面形状的测定是使操作者了解炉料分布规律，充分发挥布料设备的作用，保证高炉顺行、高产的基础。测定料流轨迹后，将十字网架装置下降到料线2m处。当炉料布入炉内时，炉料把网架的下部埋住，料面同网架的网格相交，交点的连线就是此时的料面形状。用摄象装置拍摄下料面和露出网架的图象，经过计算机处理，即可得到准确的料面形状。由于采用了本专利技术的方法，使该高炉提前投产5-10天，节约了大量的人力、物力、财力，取得了巨大的经济效益。 附图说明图1为空间网架装置在高炉内的安装图，图2为高炉开炉装料实测过程中所摄下的照片。图1中，1为高炉炉身及炉喉部位内形轮廓，2为空间网架装置。空间网架装置在炉内用圆钢焊接而成，并提升至炉身上部及炉喉部位，构成空间坐标系，图中空间网架为十字结构，图1中A-A为A-A剖面的俯视图。测量过程中摄下的料流轨迹和料面形状与空间网架的关系图见图2。权利要求1.一种高炉开炉装料实测方法，其特征在于炉内预先设置空间网架装置，在开炉装料时利用炉顶人孔，采用摄影和摄象设备在线连续摄取料流轨迹和料面形状以空间网架为背景的图象，通过计算机对摄取的图象进行处理，以确定合理的布料参数和布料模型；2.根据权利要求1所述的实测方法，其特征在于空间网架由两个网格坐标架垂直相交构成十字相交的网架，或用两个以上网格坐标架构成其它空间网架系统，网格形状为正方形或矩形；3.一种高炉开炉装料实测方法的空间网架装置，其特征在于用角钢、圆钢、钢管制成网架框架，内用圆钢焊接成网状结构，根据高炉炉喉尺寸制成两块网格坐标架，再组装成空间网架装置，吊挂在高炉内部。可以根据测量的需要提升或降低空间网架装置；4.根据权利要求1所述的实测方法，其特征在于当高炉开炉布料时，可通过摄影或摄象的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉开炉装料实测方法，其特征在于炉内预先设置空间网架装置，在开炉装料时利用炉顶人孔，采用摄影和摄象设备在线连续摄取料流轨迹和料面形状以空间网架为背景的图象，通过计算机对摄取的图象进行处理，以确定合理的布料参数和布料模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：高征铠，方音，张振伟，李震宙，赵强，
申请(专利权)人：北京科技大学，上海第一钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]