[发明专利]一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置及方法

说明书

本发明公开了一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置，包括机架，与机架旋转配合的旋转轴，在旋转轴的上部设置有旋转臂，在旋转臂的前端设置有用于测量拉力与位移的监测单元；还包括测量头，测量头通过钢丝绳与监测单元相配合。还公开了一种通过浮力变化测量铁水渣厚的方法，通过升降测量头过程中位移与拉力变化情况，确定铁水渣厚度。本发明有效解决了测定铁水罐铁水渣厚度的问题，实现铁水渣厚的自动测量，具有全自动、适应能力强，使用简便，工作可靠，成本低等优点，能够有效提高检测效率和精度。

技术领域

本发明涉及一种测定铁水罐铁水渣厚的方法，尤其是一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置与方法。

背景技术

铁水渣中SiO₂、S等含量较高，若含渣量大，不利于转炉冶炼，在转炉冶炼过程中容易出现溢渣，喷溅等问题，增加金属料消耗，影响磷、硫的去除，并损坏炉衬等。不利于指标的控制及安全生产，从安全及经济生产角度考虑，需要控制铁水含渣量。由于铁水带渣量增加，炼钢的多项经济技术指标受到影响，炼钢费用也会增加。因此，炼钢厂向炼铁厂提出控制铁水带渣量的要求，并要对铁水带渣量进行量化考核。对于部分钢种，对铁水渣量要求不是很严格，但带渣量不能太大，因此如何能快速的判断每罐铁水带渣量是否符合要求，对稳定生产、节约时间、降低生产成本很有必要。

目前对于铁水渣厚测量的方法主要有公开号为CN106524975A的中国专利提出了采用用铜棒测铁水罐铁水带渣厚度的方法，它主要是利用物理测量铜棒粘结铁水渣的长度来计算渣厚；公开号为CN106767287A的中国专利提出了采用用钼棒测铁水罐铁水带渣厚度的方法，它主要是利用物理测量钼棒粘结铁水渣的长度来计算渣厚；公开号为CN201438099U的中国专利提出了通过一种测量钢渣厚度的标尺，它主要是利用两种不同熔点的物质，通过铁水热量融化易容物质来测量渣厚度。以上三个专利均是利用物理方法计算渣厚，其需要人员实际测量,劳动强度大，效率低,误差较大，特别是CN201438099U，每次测量均需要使用新的测量设备。公开号为CN208721011U的中国专利提出了一种铁水渣厚度测量装置，主要是利用两根石墨烯电极，由于渣不导电，而铁水导电，通过电极下降的高度方式计算铁水渣厚。此方法可降低人工劳动强度，但是对电极下降高度控制方面需要精准控制，特别是在第一次寻找渣面时，可能由于环境恶劣影响，造成查询面不准影响结果，同时在继续寻找铁水面时，需要精准移动，操作时间相对较长。因此如何快速、简单、有效的测量铁水渣厚对实际生产来说很有必要。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置与方法，以解决现有技术中的问题。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案如下：一种通过浮力变化测量铁水渣厚的装置，其特征在于：包括机架，与机架旋转配合的旋转轴，在旋转轴的上部设置有旋转臂，在旋转臂的前端设置有用于测量拉力与位移的监测单元；还包括测量头，测量头通过钢丝绳与监测单元相配合。

进一步的：所述测量头为圆柱状的钼棒。

进一步的：所述监测单元包括盒体以及设置在盒体内部的拉力计和位移传感器，所述盒体固定在旋转臂的前端，与测量头固定的钢丝绳穿过盒体，且上端与卷绳电机相配合，所述拉力计设置在钢丝绳上；在盒体内部还设置有位移传感器，所述位移传感器固定在盒体上，其自由端与钢丝绳相配合。

进一步的：还包括控制器，所述监测单元的拉力计和位移传感器通过数据线与控制器相连接，用以将监测的数据传输至控制器。

一种通过浮力变化测量铁水渣厚的方法，采用如上所述的装置，其特征在于：包括以下步骤：

1）选取圆柱形钼制测量头，上端与钢丝绳固定连接，钢丝绳通过卷绳器控制其上下移动；

2）利用旋转臂将测量头移动至铁水罐上方；控制测量头下降，使其从铁水渣上边依次穿过铁水渣层，并继续向下直至测量头上边缘距离铁水渣面50-100mm；然后拉升测量头，直至离开铁水罐，并旋转复位；