[发明专利]一种高炉溜槽角度的测定方法和系统

说明书

本发明揭示了一种高炉溜槽角度的测定方法：将激光三维扫描测距仪放置在高炉炉顶的检修平台上，从检修门或点火孔或观察孔对高炉内部的溜槽进行空间扫描测距，获取溜槽的空间位置坐标点；根据溜槽的空间位置坐标点获得溜槽扫描轮廓俯视图和侧视图；根据溜槽扫描轮廓俯视图获取溜槽中轴线与垂线夹角β，根据溜槽扫描轮廓侧视图获取溜槽中轴线与垂线夹角α；将获取夹角α和夹角β输入高炉的中控计算机。本发明采用激光三维扫描测距仪进行溜槽角度测定，为非接触式的测量方法，能报避免测量时发生事故，也保证了测量准确性，该方法可根据溜槽内表面轮廓形状和尺寸，判断溜槽的磨损状况，为溜槽更换提供数据支撑。

技术领域

本发明涉及属于钢铁行业的高炉炼铁领域，尤其涉及高炉炉顶布料设备溜槽角度的一种准确测量方法。

背景技术

高炉炉况的调整主要有两个措施，上部调节和下部调节。上部调节为布料制度，溜槽是高炉炉顶布料的重要设备，高炉布料溜槽工作中的两个角度值为倾角(α角)和圆周角(β角)，是高炉操作者最为关注的布料关键参数。溜槽的角度准确与否决定了布料的效果，直接影响高炉的稳定性。只有准确掌握溜槽的实际角度，才可以做到精准布料，改善和改进料面形状，促进炉况的顺行。

目前，高炉的溜槽角度是通过PLC在中控计算机显示，炉顶还配有码盘显示值。高炉炼铁生产中，由于设备磨损和数据信号漂移等因素，溜槽的实际角度是否与中控计算机显示值有可能出现偏差，需要通过测定进行校核。溜槽角度测定是在高炉休风检修期间进行，一般有两种方法。一种是在检修门与溜槽之间用钢板搭建一个斜桥，测量人员通过斜桥进入炉内，用量角器测定溜槽的角度。这种方法虽然能直接测定溜槽的倾角，但炉内为高温和煤气的环境，危险性很大，而且还测不到圆周角。另一种是通过激光或红外测距仪测定溜槽表面的数个点，通过间接计算出测定溜槽的倾角。这种方法虽然能在炉外进行测量溜槽倾角，但需要溜槽正对着检修门，而且在溜槽圆周角准确性不知道的情况下，测定的溜槽倾角也存在不准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种非接触式的、三维测定高炉溜槽角度的方法，对溜槽的倾角(α角)和圆周角(β角)一同进行测定，以解决上述测量方法的危险性和不能测定溜槽圆周角的不足点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高炉溜槽角度的测定方法：

将激光三维扫描测距仪放置在高炉炉顶的检修平台上，从检修门或点火孔或观察孔对高炉内部的溜槽进行空间扫描测距，获取溜槽的空间位置坐标点；

根据溜槽的空间位置坐标点获得溜槽扫描轮廓俯视图和侧视图；

根据溜槽扫描轮廓俯视图获取溜槽中轴线与垂线夹角β，根据溜槽扫描轮廓侧视图获取溜槽中轴线与垂线夹角α；

将获取夹角α和夹角β输入高炉的中控计算机。

激光三维扫描测距仪从检修门、点火孔和观察孔对高炉内部的溜槽进行空间扫描测距，获取至少两个溜槽的空间位置坐标点，将所有的溜槽的空间位置坐标点，数据合并起来，获取溜槽的多个面的轮廓数据。

中控计算机将夹角α和夹角β定义为溜槽实际角度，将溜槽实际角度与根据角度传感器的测量在中控计算机上显示角度进行比较，若差值超过规定范围，则需对角度传感器的零点进行调整，使中控计算机显示的角度与实测的角度相一致或相近。

所述激光三维扫描测距仪扫描位置点处需能看到溜槽的底面或背面的三分之一及以上区域，否则需将溜槽旋转倒与扫描点基本呈正对或背对的位置，才可进行扫描测绘。

一种高炉溜槽角度的测定系统，高炉炉顶的一周设有检修平台，所述检修平台上设置有从检修门或点火孔或观察孔对高炉内部进行图像采集的激光三维扫描测距仪，所述测定系统执行所述的测定方法。

所述激光三维扫描测距仪通过数据线将获取的信号输送至图像处理装置，所述图像处理装置通过数据线或无线通信机构与中控计算机连接通信。