用于测量炼焦炉的壁部的形状的装置制造方法及图纸

一种用于测量炼焦炉的壁部的形状的装置，该装置包括：‑箱体(20)，该箱体具有限定至少一个开口(44)的主体部分(38)和能够在打开位置和闭合位置之间相对于主体部分(38)移动的闭合系统(40)；‑内部保护性掩蔽件(80)，该内部保护性掩蔽件设置在箱体(20)内，并且限定至少一个扫描窗口(86A)，其中，扫描窗口沿箱体的横向方向(T)比开口更窄；以及‑至少一个3D激光扫描仪(21A)，该3D激光扫描仪设置在箱体中，用于在闭合系统处于打开位置时经由扫描窗口并且经由开口扫描所述壁部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量炼焦炉的壁部的形状的装置
本专利技术涉及用于测量炼焦炉的壁部的形状的装置。本专利技术还涉及包括炼焦炉和这种装置的设备，并且涉及测量炼焦炉的壁部的形状的方法。本专利技术还涉及用于经由炉壁的开口扫描炼焦炉的整个左壁和右壁的方法。
技术介绍
炼焦炉用于在钢铁工业中由煤炭生产焦炭。炼焦炉由相间布置的焦化室和燃烧室组成，其中，焦化室和燃烧室被由砖制成的炉壁分隔开。通常，焦化室具有高度在3.5米至8米之间、沿水平方向的深度在12米至20米之间、宽度在0.35米至0.7米之间的平行六面体形状。通常，焦化室和燃烧室包括分别在沿水平方向的两端处的两个相对的门。焦化工艺涉及在氧气不足的环境中、在1000℃以上的高温条件下对煤炭进行碳化以便使碳集中。煤炭从焦化室的顶部处的煤炭装料口填充。然后，在焦化室内向煤炭施加1000℃或更高的温度并持续大约20小时。从而将煤炭焦化(碳化)，并且产生焦炭饼(在下文中简称“焦炭”)。在生产焦炭时，布置在焦化室的两端的门被打开，通过推焦车从焦化室侧面推出焦炭，并将焦炭从焦化室中取出。除了高温之外，焦化工艺还产生大量粉尘、煤烟和蒸汽。在煤炭被转化为焦炭时，其在炉壁的砖上施加高压，这随后可能使炉壁变形。炉壁的这些变形可以导致诸如焦炭被推出腔室的问题并且之后增加炉壁损坏。此外，在炼焦炉装料和卸料之间，砖暴露于高温变化中，并且可能出现引起炉壁损坏的热冲击。通过煤炭装料或焦炭推出期间所导致的问题，所有这些损坏最终改变炉壁的形状并且影响炼焦厂的生产率。壁部形状的测量在卸料之后并且在随后装料之前执行。壁温度通常在900℃至1000℃范围内。为此，需要监控炼焦炉的状况，特别是为了检查壁形状是否没有变化。在过去，这样的监控通过目视检查而执行，但是对于操作人员而言，这样的目视检查涉及很大的安全风险并且也不是非常准确的。文献JP2014-218557描述了使用3D激光来估算腔室壁的形状。将激光器放置在焦化室的第一门前方的第一位置以便扫描腔室的左壁的一部分。然后将其移动到第二位置以便扫描腔室的右壁的一部分。此外，3D激光扫描仪已经在一些其他
中使用以便测量三维形状。然而，这种扫描仪已被认为不适合在焦化厂内使用，因为它们无法承受运行中的炼焦炉附近的炎热、多尘和潮湿的环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供适用于测量闲置的炼焦炉的壁部的形状并且适于在运行中的炼焦炉附近使用的装置。为此，本专利技术提出用于测量炼焦炉的壁部的形状的装置，该装置包括：-箱体，该箱体具有限定至少一个开口的主体部分以及能够在打开位置和闭合位置之间相对于主体部分移动的闭合系统；-内部保护性掩蔽件，该内部保护性掩蔽件设置在箱体内并且限定至少一个扫描窗口，其中，该扫描窗口沿箱体的横向方向比开口更窄；以及-设置在箱体中的至少一个3D激光扫描仪，该3D激光扫描仪用于在闭合系统处于打开位置时经由扫描窗口并且经由开口扫描所述壁部。在其他实施方式中，该装置包括单独采用、或以任何技术上可行的组合采用的一个或多个以下特征：-当闭合系统处于闭合位置时，箱体是防水的并且被保护以免受灰尘以及外部的固体投射物的影响；-内部保护性掩蔽件包括沿横向方向分布的多个模块，每个模块都适于相对于横向方向大体放射状地反射从炼焦炉穿过开口的热辐射的至少70％；-内部保护性掩蔽件包括沿横向方向的相对的两个极限位置模块，其中，极限位置模块中的每一者都适于大体沿横向方向反射从炼焦炉穿过开口的热辐射的至少80％；-该装置包括适于将闭合系统保持在打开位置的至少一个气压弹簧，其中，极限位置模块中的至少一者适于遮掩气压弹簧的至少一部分免受来自炼焦炉的热辐射；-闭合系统包括可旋转地安装在箱体的主体部分上的罩；-罩包括外部保护面板，当闭合系统在闭合位置时，外部保护面板适于反射来自炼焦炉的热辐射的至少80％；-箱体具有背面，背面包括朝外侧定向的散热片以便利于箱体和周围环境之间的热交换；-该装置包括至少一个风扇，至少一个风扇固定至背面并且适于吹走在散热片上的空气或从散热片抽出空气；-该装置包括压缩空气源和至少一个喷嘴，至少一个喷嘴连接至所述压缩空气源并且适于向3D激光扫描仪吹送来自压缩空气源的空气；-该装置包括适用于检测闭合系统何时处于打开位置的检测器，并且包括控制单元以便控制喷嘴，使得至少在闭合系统处于打开位置时，向3D激光扫描仪吹送来自压缩空气源的空气；-该装置包括第二3D激光扫描仪，其中，第一3D激光扫描仪和第二3D激光扫描仪沿横向方向彼此间隔开并且例如彼此平行；-3D激光扫描器安装在箱体的相同的梁上；以及-箱体通过可旋转地安装在底座上的板支撑、或者箱体固定至可旋转地安装在底座上的板。本专利技术还涉及包括炼焦炉和上述装置的设备。本专利技术还涉及测量炼焦炉的腔室的至少一部分的形状的方法，该腔室具有沿炼焦炉的横向方向对置的左壁和右壁，该方法至少包括以下步骤：-提供如上所述的装置；-将该装置定位在炼焦炉的开口前方的、在沿垂直于横向方向的纵向方向相对于所述开口一定距离处、并且在横向上介于左壁和右壁之间；并且-利用3D激光扫描仪扫描左壁和右壁，在扫描期间不相对于炼焦炉移动该装置。附图说明通过阅读以示例的方式给出的以下描述并参照附图，本专利技术的其他特征和优点将得以显现，在附图中：-图1是根据本专利技术的设备的示意图，-图2和图3分别是图1所示设备的侧视图和俯视图，-图4是图1至图3中所示装置的立体图，-图5是图1至图4所示装置的箱体的侧视图，-图6是朝向图5中所示的箱体的正面的立体图，-图7是图5和图6中所示的箱体另外的立体图，其中，内部保护性掩蔽件的一些模块已被移除，-图8是图1至图7中所示装置的3D激光扫描仪中一者的立体图，以及-图9至11是图示了在工业规模的炼焦炉上所进行的测量的曲线图。具体实施方式参照图1和图2描述根据本专利技术的设备1。设备1包括炼焦炉5和用于测量炼焦炉的壁部12的形状的装置10。炼焦炉5沿例如大致水平的纵向方向L延伸。沿纵向方向L，炼焦炉5限定焦化室14并且具有面向装置10的至少一个门16。门16限定炼焦炉5的开口并且意于在装置10运行时打开。此外，如图2和图3所示，焦化室14沿着纵向方向L具有深度L1。焦化室14起始于在装置10所立置的地面18之上沿竖向方向V的高度H1处。焦化室14沿竖向方向V具有高度H2并且沿横向方向T具有宽度W1，横向方向T垂直于纵向方向L并且垂直于竖向方向V。焦化室14沿横向方向T具有左壁12A和右壁12B。例如，L1的范围在12米至20米之间。例如，H1达到2米。例如，H2的范围在3.5米至8米之间。例如，W1的范围在0.35米至0.7米之间。例如，壁部12是大体竖向的并且设计成平面的。有利地，壁部是二维表面。装置10适于测量壁部12的一部分的形状，以便有利地检测形状是否朝向焦化室14的内部局部地凹入或局部地凸出。装置10意于放置在炼焦炉5外部。因为炼焦炉5可能仍然有高水平的余热，故而这允许避免装置10中的过度复杂并且昂贵的冷却构件。如图1和图4中最佳所示，在第一种实施方式中，装置10包括箱体20、设置于箱体内的两个3D激光扫描仪21A、21B、底座22和在竖向上定位在箱体和底座之间的间隔件24。有利地，底座22适于在地面18上滚动。底座22包括计算机29、具有一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量炼焦炉(5)的壁部(12)的形状的装置(10)，所述装置(10)包括：‑箱体(20)，所述箱体(20)具有限定至少一个开口(44)的主体部分(38)和能够在打开位置和闭合位置之间相对于所述主体部分(38)移动的闭合系统(40)；‑内部保护性掩蔽件(80)，所述内部保护性掩蔽件(80)设置在所述箱体(20)内并且限定至少一个扫描窗口(86A、86B)，其中，所述扫描窗口(86A、86B)沿所述箱体(20)的横向方向(T)比所述开口(44)更窄；以及‑至少一个3D激光扫描仪(21A)，所述3D激光扫描仪(21A)设置在所述箱体中，用于在所述闭合系统处于所述打开位置时经由所述扫描窗口(86A、86B)并且经由所述开口(44)扫描所述壁部(12)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 IB PCT/IB2016/0010821.一种用于测量炼焦炉(5)的壁部(12)的形状的装置(10)，所述装置(10)包括：-箱体(20)，所述箱体(20)具有限定至少一个开口(44)的主体部分(38)和能够在打开位置和闭合位置之间相对于所述主体部分(38)移动的闭合系统(40)；-内部保护性掩蔽件(80)，所述内部保护性掩蔽件(80)设置在所述箱体(20)内并且限定至少一个扫描窗口(86A、86B)，其中，所述扫描窗口(86A、86B)沿所述箱体(20)的横向方向(T)比所述开口(44)更窄；以及-至少一个3D激光扫描仪(21A)，所述3D激光扫描仪(21A)设置在所述箱体中，用于在所述闭合系统处于所述打开位置时经由所述扫描窗口(86A、86B)并且经由所述开口(44)扫描所述壁部(12)。2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，当所述闭合系统(40)处于所述闭合位置时，所述箱体(20)是防水的并且被保护以免受灰尘和外部的固体投射物的影响。3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其中，所述内部保护性掩蔽件(80)包括沿所述横向方向(T)分布的多个模块(82)，每个所述模块(82)都适于相对于所述横向方向大体放射状地反射从所述炼焦炉穿过开口(44)的热辐射(Δ)的至少70％。4.根据权利要求3所述的装置(10)，其中，所述内部保护性掩蔽件(80)包括沿所述横向方向(T)的相对的两个极限位置模块，其中，所述极限位置模块中的每一者都适于大体沿所述横向方向(T)反射从所述炼焦炉(5)穿过所述开口(44)的热辐射(Δ)的至少80％。5.根据权利要求4所述的装置(10)，还包括适于将所述闭合系统(40)保持在所述打开位置的至少一个气压弹簧(48)，其中，所述极限位置模块中的至少一者适于遮掩所述至少一部分气压弹簧(48)免受来自炼焦炉(5)的热辐射(Δ)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置(10)，其中，所述闭合系统(40)包括可旋转地安装在所述箱体(20)的所述主体部分(38)上的罩(46)。7.根据权利要求6所述的装置(10)，其中，所述罩(46)包括外部保护面板(52)，所述外部保护面板(52)适于在所述闭合系统(40)处于所述闭合位置时反射来自炼焦炉(5)的热辐射的至少80％。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：让·保罗·加耶，大卫·格利热，达米安·斯特雷夫，
申请(专利权)人：马里诺炭黑热解中心，
类型：发明
国别省市：法国,FR