[发明专利]一种钢包内衬耐火材料蚀损情况在线检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶炼领域中的钢包内衬耐火材料蚀损检测技术，尤其涉及一种钢包内衬耐火材料蚀损情况在线检测方法及装置。

背景技术

钢包简单来说就是在钢铁冶炼过程中一个能够储存钢水、运输钢水的容器。钢包的结构组成主要是由外壳和内衬构成。钢包的内衬主要有三部分组成，最外层为保温层，保温层与钢包外壳相接触，保温层的作用主要是起保温钢水的作用，减少钢水热量的损耗；第二部分为永久层，永久层的意思就是不经常更换的意思，永久层在保温层内侧，永久层起着钢包主体骨架作用，对防止钢水泄露和维护钢包安全运行有着至关重要的作用；最内层为工作层，工作层在钢包冶炼时直接与钢水和钢渣相接触，受到钢水和钢渣的冲刷侵蚀作用以及使用过程较大的温度变化，工作层所用的耐火材料最易受到蚀损，需要定期检查和更换这部分耐火材料。

由于钢包的工作环境比较恶略，温度的急剧变化，钢水的冲刷等均会导致工作层耐火材料的蚀损，造成尤其是钢包上沿的渣线部位，在钢渣的侵蚀作用下损毁尤为严重，渣线部位的使用寿命决定了钢包循环使用的次数在不影响生产的情况下无法直接检查钢包内衬的蚀损情况，所以通常是由现场操作工人通过眼睛观察钢包内衬耐火材料的蚀损情况，凭经验来判定内衬耐火材料是否需要进行更换。然而，钢包内的钢水温度通常高于1600℃，当钢包内衬耐火材料蚀损到一定程度而又没有及时更换，高温钢水就可能引发事故。而仅凭经验的检查就为钢包的安全运行带来了隐患。

发明内容

为了及时掌握钢包内衬耐火材料的蚀损情况，防止仅凭经验判断带来的风险，本发明的目的是提供了一种钢包内衬耐火材料蚀损情况在线检测方法及装置，在不影响生产的情况下快速测试和分析钢包内衬耐火材料的蚀损情况，为其检查和更换提供依据，确保钢包的安全使用。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：

1、一种钢包内衬耐火材料蚀损情况在线检测方法，

其检测步骤为：一、利用高温激光测距传感器（1）依次对钢包内衬耐火材料进行逐点扫描之后，分别获得高温激光测距传感器与被扫描点（A、B、C）的长度（OA、OB和OC）以及与水平方向的夹角（α、β和γ）；二、通过正弦定理和余弦定理即可获得扫描点（B、C、A）所在钢包外壁厚度的变化，从而获得不同位点的厚度变化，即可获得所测物体的形貌变化，从而掌握钢包内衬不同部位耐火材料的厚度变化，为蚀损情况评估提供参数。

高温激光测距传感器是一旋转高温激光测距传感器，高温激光测距传感器的角度每旋转0.1度角，测试至少100组数据。

一种钢包内衬耐火材料蚀损情况在线检测装置，包括高温激光测距传感器、工业相机、旋转控制装置、电动滑台、电脑及控制软件和控制台；电动滑台是带限位和锁紧功能的电动滑台。

所述的旋转控制装置是306度旋转控制装置，电动滑台与306度旋转控制装置固定连接，306度旋转控制装置与工业相机固定连接，工业相机与高温激光测距传感器固定连接，高温激光测距传感器通过数据线与电脑连接，电脑固定在控制台上，工业相机与高温激光测距传感器通过数据线和电源线连接以便数据传输、控制和提供电源；工业相机与电脑通过数据线和电源线连接，以便数据传输、控制和提供电源。

所述的控制软件是一种控制高温激光测距传感器和工业相机在电动化台上移动到合适位置，并控制高温激光测距传感器和工业相机按设定要求测试数据，最终将采集到的数据经运算后实时显示到电脑上，以供评判的控制软件。

本发明的极积效果是：

使用该装置可以在线监测钢包内衬耐火材料厚度的变化，从而掌握内衬耐火材料的蚀损情况，确保钢包的安全运行，由于该方法采用远程快速测量，并不会影响钢包的正常运转和使用，从而可以满足钢包内衬耐火材料的在线监测。

附图说明

附图1为本发明测试装置的测试原理示意图；

附图2为本发明测试装置的结构示意图；

附图3为本发明装置获取的钢包内衬图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步详细说明。

实施例