一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置及方法，属于炼钢技术领域。所述测量装置包括：固定架；盖板，固定连接于所述固定架底部，所述盖板上端面均匀安装多个高温压力传感器；测量标尺，测量标尺一端与所述盖板下端面固定连接且与所述高温压力传感器的位置相对应、另一端为测量端；悬臂，所述悬臂一端与所述固定架顶部连接；传动装置，所述传动装置与所述悬臂另一端连接。通过测试相邻测量标尺压力值分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，以及相邻测量标尺上的粘料高度差h的平均值和料面坡角角度α的平均值来综合确定充填均匀性。本发明专利技术能够快速有效的确定转炉炉底接缝处耐火材料的充填均匀性，以确保转炉炉底快换工艺的顺行。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置及方法
本专利技术涉及炼钢
，特别涉及一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置及方法。
技术介绍
为了获得高产量，国内转炉在很长一段时间内追求长炉龄，但是绝大多数转炉炉龄达到一定炉次以后，底吹效果变差，甚至直接放弃底吹。主要原因是在炉龄前期，底吹区域或者炉底的侵蚀威胁炉龄，补炉后底吹枪不通，难以保证全炉龄的底吹效果。由于底吹效果难以保证，脱磷效果不稳定、吹炼终点碳氧积和钢水氧含量较高、炉渣FeO含量高，脱氧剂消耗增加，影响后道工序操作以及最终产品质量。采用转炉炉底快换技术，即采用固定炉身加活动炉底的方式，可以解决底吹效果难以与炉龄同步的问题，实现转炉全炉役内良好的底吹效果；然而，转炉快换炉底工艺技术是一项全新的技术，很多技术细节尚未可知，工业推广尚有一段距离，主要原因在于此项技术的理论研究较少，实验模拟研究不易。该技术主要的难点在于活动炉底与固定炉身接缝处耐火材料填充的密实性与寿命，国内可查文献资料极少。而活动炉底接缝处填料的密实性即充填均匀性的测量，尤为重要，直接关系着转炉炉底快换工艺的顺行与否。而目前主要通过肉眼观察确定充填均匀性，存在误差大甚至观测不到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置及方法，能够快速有效确定转炉炉底接缝处耐火材料的充填均匀性，以确保转炉炉底快换工艺的顺行。一方面，为实现上述目的，本专利技术提供了一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，包括：固定架；盖板，固定连接于所述固定架底部，所述盖板上端面均匀安装多个高温压力传感器；测量标尺，所述测量标尺一端与所述盖板下端面固定连接且与所述高温压力传感器的位置相对应、另一端为测量端；悬臂，所述悬臂一端与所述固定架顶部连接；传动装置，所述传动装置与所述悬臂另一端连接；其中，通过所述高温压力传感器测得所述测量标尺受到接缝耐火材料挤压的压力值，得到相邻测量标尺压力值分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，并计算相邻测量标尺粘料高度差h和料面坡角角度α的平均值，以确定充填均匀性。进一步地，所述传动装置包括丝杠和步进电机；其中，所述丝杠与所述悬臂连接，所述步进电机与所述丝杠连接，通过所述步进电机驱动所述丝杠，进而带动所述悬臂沿竖直方向升降运动。进一步地，所述悬臂能够水平伸缩。进一步地，所述测量标尺与所述高温压力传感器的数量相同，且一一对应设置。进一步地，所述测量标尺均保持竖直状态，且所有测量标尺的测量端末端位于同一水平面上。进一步地，还包括：模数转换器，与所述高温压力传感器连接。进一步地，还包括：处理器，与所述模数转换器连接。另一方面，本专利技术还提供了一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量方法，基于上述转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，具体包括：将测量标尺置于转炉炉底狭缝底部，由炉外向狭缝内注入接缝耐火材料；获取各高温压力传感器的压力值；当获取的所有压力值中的部分压力值发生突变时，记录该时刻t1n；继续注入接缝耐火材料，当获取的所有压力值中的部分压力值再次发生突变，记录该时刻t2n；当所有压力值均发生了突变后，将所有测量标尺从转炉炉底狭缝内取出，获得相邻测量标尺分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，以及相邻测量标尺上的粘料高度差h的平均值和料面坡角角度α的平均值；根据所述发生突变的时间间隔Δt的平均值，以及所述粘料高度差h的平均值和料面坡角角度α的平均值，综合确定接缝耐火材料在转炉炉底狭缝内的充填均匀性。进一步地，所述将测量标尺置于转炉炉底狭缝底部，包括：通过传动装置的竖直升降功能和悬臂的水平伸缩功能将固定在盖板上的测量标尺竖直放入转炉炉底狭缝内；设定步进电机转速，使所有测量标尺以恒定速度在转炉炉底狭缝内竖直向下运动，直到所有测量标尺均距离转炉炉底狭缝底面1-3mm处停止运动。本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、本申请实施例提供的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，控制传动装置使所述测量标尺进入转炉炉底狭缝底部，通过所述高温压力传感器测得所述测量标尺受到接缝耐火材料挤压的压力值，得到相邻测量标尺压力值分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，并计算相邻测量标尺粘料高度差h和料面坡角角度α的平均值，以确定充填均匀性。该装置结构简单，测量准确，能够快速有效的确定转炉炉底接缝处耐火材料的充填均匀性，有效避免了人为肉眼观察的误差甚至观测不到的问题，以确保转炉炉底快换工艺的顺行，为生产高品质钢种提供技术支撑。2、本申请实施例提供的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量方法，通过测试相邻测量标尺压力值分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，以及相邻测量标尺上的粘料高度差h的平均值和料面坡角角度α的平均值，通过这些具体指标将充填均匀性量化，测量准确、效率高，能够快速准确判断转炉炉底接缝处耐火材料的充填均匀性，从而提高炉底快换工艺技术的安全可靠性，同时可指导转炉炉底狭缝内的各个泵压注入料口的注入速度和流量控制，以确保转炉炉底快换工艺的顺行。附图说明图1是本申请实施例转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置的结构示意图；图2是本申请实施例转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置的盖板上高温压力传感器分布示意图；图3是本申请实施例转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置的电路连接图；图4是本申请实施例转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量方法流程图；图5是本申请实施例转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量方法示意图。图中：1-固定架，2-盖板，3-测量标尺，4-步进电机，5-丝杠，6-悬臂，7-支撑架，8-高温压力传感器，9-电源，10-滤波器，11-模数转换器，12-处理器，13-泵压注入料口。具体实施方式本申请实施例提供一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置及方法，能够快速准确判断转炉炉底接缝处耐火材料的充填均匀性，从而提高炉底快换工艺技术的安全可靠性，同时可指导转炉炉底狭缝内的各个泵压注入料口的注入速度和流量控制，以确保转炉炉底快换工艺的顺行。下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。实施例一本实施例提供一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，如图1所示，包括：固定架1；盖板2，固定连接于所述固定架1底部，所述盖板2上端面均匀安装多个高温压力传感器8；测量标尺3，所述测量标尺3一端与所述盖板2下端面固定连接且与所述高温压力传感器8的位置相对应、另一端为测量端；悬臂6，所述悬臂6一端与所述固定架1顶部连接；传动装置，所述传动装置与所述悬臂6另一端连接。本实施例中，所述传动装置包括丝杠5和步进电机4；其中，所述丝杠5与所述悬臂6连接，所述步进电机4与所述丝杠5连接，通过所述步进电机4驱动所述丝杠5，进而带动所述悬臂6沿竖直方向升降运动。本实施例中，所述悬臂6包括呈L型垂直连接在一起的竖直段和水平段，其中水平段能够水平伸缩，竖直段能够在步进电机4驱动下沿竖直方向升降运动，从而通过悬臂的水平运动和竖直运动调整测量标尺3的位置。如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征在于，包括：固定架；盖板，固定连接于所述固定架底部，所述盖板上端面均匀安装多个高温压力传感器；测量标尺，所述测量标尺一端与所述盖板下端面固定连接且与所述高温压力传感器的位置相对应、另一端为测量端；悬臂，所述悬臂一端与所述固定架顶部连接；传动装置，所述传动装置与所述悬臂另一端连接；其中，通过所述高温压力传感器测得所述测量标尺受到接缝耐火材料挤压的压力值，得到相邻测量标尺压力值分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，并计算相邻测量标尺粘料高度差h和料面坡角角度α的平均值，以确定充填均匀性。

【技术特征摘要】
1.一种转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征在于，包括：固定架；盖板，固定连接于所述固定架底部，所述盖板上端面均匀安装多个高温压力传感器；测量标尺，所述测量标尺一端与所述盖板下端面固定连接且与所述高温压力传感器的位置相对应、另一端为测量端；悬臂，所述悬臂一端与所述固定架顶部连接；传动装置，所述传动装置与所述悬臂另一端连接；其中，通过所述高温压力传感器测得所述测量标尺受到接缝耐火材料挤压的压力值，得到相邻测量标尺压力值分别发生突变的时间间隔Δt的平均值，并计算相邻测量标尺粘料高度差h和料面坡角角度α的平均值，以确定充填均匀性。2.如权利要求1所述的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征在于，所述传动装置包括丝杠和步进电机；其中，所述丝杠与所述悬臂连接，所述步进电机与所述丝杠连接，通过所述步进电机驱动所述丝杠，进而带动所述悬臂沿竖直方向升降运动。3.如权利要求1或2所述的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征在于，所述悬臂能够水平伸缩。4.如权利要求1所述的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征在于，所述测量标尺与所述高温压力传感器的数量相同，且一一对应设置。5.如权利要求1或4所述的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征在于，所述测量标尺均保持竖直状态，且所有测量标尺的测量端末端位于同一水平面上。6.如权利要求1所述的转炉炉底接缝耐火材料充填均匀性的测量装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹娜，崔园园，李海波，钟凯，高攀，曹勇，王新华，朱国森，田志红，崔阳，景财良，彭开玉，刘风刚，邵俊宁，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11