[实用新型]一种固定安装式雷达三维扫描转炉内衬厚度测量装置

说明书

一种固定安装式雷达三维扫描转炉内衬厚度测量装置，该测量装置包括高温雷达扫描仪、组合隔离阀、中央控制器，所述高温雷达扫描仪与转炉之间安装有组合隔离阀，该高温雷达扫描仪固定安装于组合隔离阀的上方。中央控制器远程控制组合隔离阀的开启、关闭以及三维雷达扫描仪检测工作的启动、停止，并远程采集测量信号，绘制三维图形，进行显示、分析和提示。通过对高温雷达扫描仪和组合隔离阀的控制，该装置可在炉衬厚度和炉渣量测量以及钢水料面高度测量两种工作模式之间切换。本实用新型高温环境适应性强，成本低廉，工作可靠性高。

技术领域

本实用新型属于检测技术及自动化装置领域，尤其涉及一种用于炼钢厂的转炉内衬耐火材料工作面浸蚀厚度的测量方法和装置，同时涉及转炉生产时钢水液位和炉渣量的测量装置。

背景技术

炼钢厂转炉炉壁的结构是由外壳和炉衬耐火材料构成的，在生产过程中，由于受高温钢水、气流及炉渣的浸蚀而不断损耗。当内衬损耗达到一定程度后，有可能会穿缸，造成钢水泄漏外流，引起重大的安全事故，所以必须进行修补，或停产停炉进行炉衬的更换。

而炉衬厚度是否到达需要检修的临界值，需要采用相关测量方法和装置进行检测。如果炉衬厚度小于临界值，就有安全隐患，如果炉衬厚度还大于临界值，进行停炉停产进行修补或校炉时，则造成生产效率减低，耐材的浪费，生产成本的增加。所以，对炉衬厚度必须加以检测，以便准确得到其需要检修的时间。

目前，国内外转炉炉衬厚度检测装置按检测原理分类有γ射线测厚仪、χ射线测厚仪、电磁测厚仪、激光测厚仪及电器元件测厚仪，也有CN 102952920A公开的机械式人工检测方法。

转炉炉衬厚度检测装置按检测装置的安装形式分类有固定安装在线式检测和移动定位式检测。固定安装在线式检测是指将检测装置固定安装在转炉周围某一位置对炉衬进行在线检测；移动定位式检测是指需要检测时将检测装置移动到检测位置，将转炉也转动到相对应的测量位置，再对其进行检测。固定安装式检测的速度快、精度高，移动式检测速度慢、精度低、工作量大，但可以用来检测若干炉子。

2018年，王书恒等人的CN108534656A公开了“一种转炉炉衬厚度雷达智能检测系统”，该发明采用吊挂提伸机构将雷达深入转炉内进行移动定位式局部测量。该发明的特征是7能完成移动测量，但转炉测厚要求不影响生产，故深入炉内测量则只能在生产间隙进行；并且，测量时炉内温度高达几百上千度，一般的电子测量仪器(如测距雷达)和移动定位机构很难耐受其温度，对隔温处理该发明没有提及，目前的常规隔温技术也很难做到上千度的高温隔绝，故该装置要等炉子冷却才能进行测量，而冷却过程耗时过长；另外，从该发明公布的雷达径向圆周扫描方式可知，其测量的是转炉两侧壁到雷达的距离，故只能测试转炉两侧内衬的厚度，但转炉内衬浸蚀主要在转炉底部，故该发明不能满足对转炉底部内衬浸蚀厚度变化的测量需求。综上所述，该发明采用吊挂提升机构将雷达深入转炉内进行移动定位式测量，其功能的实用性、设备运行的可靠性均不足。

目前，固定安装式检测仪器有γ射线测厚仪、χ射线测厚仪和激光扫描测厚仪。由于γ射线、χ射线对人体具有射线辐射危害，所以现在主要是用激光扫描方法实现内衬厚度测量。受炉口形状及检测场地的限制，在线激光扫描测厚仪要求检仪表安装在离炉口很近的位置处，而在实际使用时，转炉内钢水温度达1500 ℃，要可靠地进行测量，必须有一套冷却装置对激光扫描装置进行冷却保护，由于受现有技术的限制，目前只有通过液氮冷却方法实现。因此，就需要一套液氮的循环系统，该循环系统不仅价格昂贵，而且有泄漏而造成事故的风险。另外，由于受高温金属光的影响，激光扫描测厚仪对转炉厚度进行测量时，不是所有测量点都能测出来。

此外，转炉生产时需要对炉内钢水的液位进行检测，现有技术是通过氧枪(副枪)伸入炉内进行接触式测量，然而由于炉内钢水高达1500℃，所以其每次测量，都需要烧毁一个探头，而且只能单点测量，不能连续多点测量，测量精度低。

另外，在倒掉钢水后，炉内剩余钢渣量的多少目前尚无法进行在线检测。

实用新型内容