一種高爐布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高爐布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)高爐操作實(shí)踐和高爐布料的研究表明，高爐爐頂料面徑向分布和圓周方向分布和高爐操作有著密切的關(guān)系。合理的徑向料面分布形狀對于有效控制氣流分布，使得高爐穩(wěn)定高產(chǎn)，降低燃料比以及減少爐內(nèi)耐材的侵蝕具有重要意義；料面在圓周方向的均勻分布對于控制氣流和鐵水溫度在圓周方向的分布均勻，防止?fàn)t內(nèi)局部結(jié)瘤具有重要意義。為了研究高爐布料規(guī)律，基于實(shí)際高爐，按照相似原理按一定比例縮小而制作成高爐冷布料實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以模擬實(shí)際高爐料面的分布情況。然而在實(shí)驗(yàn)過程中不但產(chǎn)生微小的粉塵，而且實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂臻g狹小，不便于人近距離測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于能夠提供一種能夠遠(yuǎn)距離測量受限空間里多個方向上料面分布的簡易裝置及方法，避免粉塵對人體的傷害。該裝置成本低廉，攜帶方便，測量方法方便快捷。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:該測量裝置包括激光測距儀，旋轉(zhuǎn)圓盤，固定盤，支柱，以及圓盤底座，所述的激光測距儀固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上，所述的支柱上端與固定盤固定連接，固定盤下端與圓盤底座使用螺母連接。
[0006]進(jìn)一步講，旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有指針，指針方向和激光測距儀發(fā)射方向一致，且激光發(fā)射源的中心和旋轉(zhuǎn)圓盤的中心重合，
[0007]旋轉(zhuǎn)圓盤上有一手柄，轉(zhuǎn)動手柄使圓盤旋轉(zhuǎn)。
[0008]所述的固定盤圓周方向上有角度刻度。
[0009]進(jìn)一步講，支柱中間設(shè)有一手柄，轉(zhuǎn)動支柱上的手柄使旋轉(zhuǎn)圓盤和固定盤一起相對于圓盤底座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0010]更進(jìn)一步講，支柱下端設(shè)有指針。
[0011]圓盤底座的中心和支柱的中心重合，圓盤底座圓周方向上有刻度。
[0012]一種高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置的應(yīng)用方法，該方法為:
[0013](I)在爐喉直徑方向上，選擇測量基準(zhǔn)點(diǎn)B，將圓盤底座中心與B點(diǎn)重合，用尺子測量基準(zhǔn)點(diǎn)到爐喉直徑的垂直距離BC，以及水平距離AC，測量旋轉(zhuǎn)圓盤中心L到基準(zhǔn)點(diǎn)B的距離LB，以及爐喉半徑A0;
[0014](2)轉(zhuǎn)動支柱上的手柄，使旋轉(zhuǎn)圓盤與爐喉直徑所在平面AOP處于同一個平面，讀取圓盤底座上的角度刻度，即為測量的方向；
[0015](3)打開激光測距儀，并轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤上的手柄，使激光測距儀射向爐喉料面的Q點(diǎn)，記錄指針?biāo)傅慕嵌圈ǎ⒂涗洔y距儀顯示的距離LQ ；
[0016](4)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤，使激光測距儀在料面中心P點(diǎn)到爐墻R點(diǎn)之間多個點(diǎn)進(jìn)行掃瞄，并記錄指針?biāo)傅慕嵌群蜏y量的距離；
[0017](5)將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成測量點(diǎn)的坐標(biāo):以XOY為坐標(biāo)系，設(shè)QE的長度為m，QF的長度為 n, Q 點(diǎn)的坐標(biāo)為 Cm, -η)ο 則有，η = CD = LQ*sin Θ -LB-BC, m = LF*cos θ -AC-AO,并將各個測量點(diǎn)的坐標(biāo)描繪出來，可以得到料面形狀的分布圖；
[0018](6)在另一個爐喉直徑方向上，重復(fù)步驟(I)?(5)操作，可以得到不同方向上料面形狀的分布圖。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)了三維料面的測量裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，且其配套操作方法簡便易行。
【附圖說明】
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[0020]圖1:為冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>[0021]其中:1料罐，2手動插板閥，3料流調(diào)節(jié)閥，4中心喉管，5齒輪箱，6旋轉(zhuǎn)溜槽，7爐體，8風(fēng)口，9擋料板，10電動排料閥，11-1及11-2平臺；
[0022]圖2:為本發(fā)明冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置的正視圖；
[0023]其中:12固定盤，13-1固定盤角度刻度，14旋轉(zhuǎn)圓盤，15-1旋轉(zhuǎn)圓盤指針，16激光測距儀，17-1旋轉(zhuǎn)圓盤上的手柄，18支柱，17-2支柱上的手柄，19圓盤底座，15-2支柱下端指針；
[0024]圖3:為本發(fā)明冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置圓盤底座的A視圖；
[0025]其中:13-2圓盤底座角度刻度
[0026]圖4:為本發(fā)明冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置的測量圖；
[0027]其中:6旋轉(zhuǎn)溜槽，20料面，21爐身；
[0028]圖5:為應(yīng)用本發(fā)明測量料面的結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0030]本發(fā)明在布料實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行測量，該實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖1所示。該設(shè)備基于實(shí)際高爐按照1:15的比例縮小制作而成。
[0031]一種冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，包括:小型激光測距儀16，旋轉(zhuǎn)圓盤14，固定盤12，支柱18，以及圓盤底座19。
[0032]所述的小型激光測距儀16的量程視基準(zhǔn)點(diǎn)到料面的距離而定，精度視顆粒粒度大小相對于高爐爐喉半徑而定；激光測距儀固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上，且激光發(fā)射源的中心和旋轉(zhuǎn)圓盤的中心重合，在激光測距儀發(fā)射源方向固定有一指針，
[0033]該指針指向固定盤12上的刻度13，便于測量過程中讀數(shù)。
[0034]所述的旋轉(zhuǎn)圓盤14，其特征在于旋轉(zhuǎn)圓盤14和固定盤12保持平行，旋轉(zhuǎn)圓盤3和固定盤12的中心有一螺母使兩個盤連接在一起。當(dāng)螺母擰緊，旋轉(zhuǎn)圓盤位置固定；當(dāng)螺母擰松，通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤上的手柄17-1可以使旋轉(zhuǎn)圓盤相對固定盤旋轉(zhuǎn)。
[0035]所述的固定盤12，其特征在于固定盤圓周方向上從0°到360°均勻地刻上刻度13-1，其中0°方向處于正下方，角度逆時(shí)針依次增大。固定盤和旋轉(zhuǎn)圓盤之間留有一定距離，保證旋轉(zhuǎn)圓盤能夠順利轉(zhuǎn)動。
[0036]所述的支柱18，其特征在于支柱上端和固定盤焊接在一起，且支柱中間有一手柄17-2，支柱下端中心和圓盤底座中心通過螺母進(jìn)行連接。當(dāng)螺母擰緊，整個旋轉(zhuǎn)圓盤和固定盤在圓盤底座上的方向固定；當(dāng)螺母擰松，通過旋轉(zhuǎn)手柄可使旋轉(zhuǎn)圓盤和固定盤一起相對于圓盤底座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。支柱的下端有一指針15-2，且指針方向與旋轉(zhuǎn)圓盤在同一平面，在旋轉(zhuǎn)過程中該指針指向圓盤底座上的刻度13-2。
[0037]所述圓盤底座19，其特征在于圓盤底座為一規(guī)整的圓形，圓盤底座具有一定的厚度和重量，且底面平整，使整個測量裝置保持穩(wěn)定，圓盤底座圓周方向上均勻刻有0°到360°的刻度，其中0° ,90° , 180° ,270°分別與方向東，南，西，北對應(yīng)。
[0038]參照圖4，使用該簡易測量裝置進(jìn)行的測量方法如下:
[0039]1.在爐喉直徑方向上，選擇測量基準(zhǔn)點(diǎn)B，將圓盤底座中心與B點(diǎn)重合，用尺子測量基準(zhǔn)點(diǎn)到爐喉直徑的垂直距離BC，以及水平距離AC。測量旋轉(zhuǎn)圓盤中心L到基準(zhǔn)點(diǎn)B的距離LB，以及爐喉半徑A0。
[0040]2.擰松圓盤底座上的螺母，轉(zhuǎn)動支柱上的手柄，使旋轉(zhuǎn)圓盤與爐喉直徑所在平面AOP處于同一個平面。固定擰緊螺母，讀取圓盤底座上的刻度13-2，即為測量的方向。
[0041]3.擰松旋轉(zhuǎn)圓盤上的螺母，打開激光測距儀，并轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤上的手柄，使激光測距儀射向爐喉料面的Q點(diǎn)，記錄指針?biāo)傅慕嵌圈ǎ⒂涗洔y距儀顯示的距離LQ。
[0042]4.轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤，使激光測距儀在料面中心P點(diǎn)到爐墻R點(diǎn)之間多個點(diǎn)進(jìn)行掃瞄，并記錄指針?biāo)傅慕嵌群蜏y量的距離。
[0043]5.將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成測量點(diǎn)的坐標(biāo):如圖3所示，以XOY為坐標(biāo)系，設(shè)QE的長度為m, QF的長度為n, Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(m, -η)。則有，η =⑶=LQ*sin Θ -LB-BC, m =LF*cos Θ -AC-AO0并將各個測量點(diǎn)的坐標(biāo)描繪出來，可以得到料面形狀的分布圖。
[0044]6.在另一個爐喉直徑方向上，重復(fù)以上操作，可以得到不同方向上料面形狀的分布圖。
[0045]測量結(jié)果如圖5所示，本發(fā)明成功解決了空間受限，且有污染的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的多個方向上料面測量。本發(fā)明還可以應(yīng)用到實(shí)際高爐休風(fēng)時(shí)料面的測量，同時(shí)還可推廣至其他類似情況下的形狀測量。
[0046]以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的內(nèi)容，除此之外，本發(fā)明還有其他實(shí)施方式。但是，凡采用等同替換或等效變形方式形成的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:該測量裝置包括激光測距儀，旋轉(zhuǎn)圓盤，固定盤，支柱，以及圓盤底座，所述的激光測距儀固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上，所述的支柱上端與固定盤固定連接，固定盤下端與圓盤底座使用螺母連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有指針，指針方向和激光測距儀發(fā)射方向一致，且激光發(fā)射源的中心和旋轉(zhuǎn)圓盤的中心重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:旋轉(zhuǎn)圓盤上有一手柄，轉(zhuǎn)動手柄使圓盤旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:固定盤圓周方向上有角度刻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:支柱中間設(shè)有一手柄，轉(zhuǎn)動支柱上的手柄使旋轉(zhuǎn)圓盤和固定盤一起相對于圓盤底座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:支柱下端設(shè)有指針。
7.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置，其特征在于:圓盤底座的中心和支柱的中心重合，圓盤底座圓周方向上有刻度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐冷布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，該方法為: (1)在爐喉直徑方向上，選擇測量基準(zhǔn)點(diǎn)B，將圓盤底座中心與B點(diǎn)重合，用尺子測量基準(zhǔn)點(diǎn)到爐喉直徑的垂直距離BC，以及水平距離AC，測量旋轉(zhuǎn)圓盤中心L到基準(zhǔn)點(diǎn)B的距離LB，以及爐喉半徑AO; (2)轉(zhuǎn)動支柱上的手柄，使旋轉(zhuǎn)圓盤與爐喉直徑所在平面AOP處于同一個平面，讀取圓盤底座上的角度刻度，即為測量的方向； (3)打開激光測距儀，并轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤上的手柄，使激光測距儀射向爐喉料面的Q點(diǎn)，記錄指針?biāo)傅慕嵌圈?，并記錄測距儀顯示的距離LQ ； (4)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)圓盤，使激光測距儀在料面中心P點(diǎn)到爐墻R點(diǎn)之間多個點(diǎn)進(jìn)行掃瞄，并記錄指針?biāo)傅慕嵌群蜏y量的距離； (5)將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成測量點(diǎn)的坐標(biāo):以XOY為坐標(biāo)系，設(shè)QE的長度為m，QF的長度為n, Q 點(diǎn)的坐標(biāo)為 Cm, -η)ο 則有，η =⑶=LQ*sin Θ -LB-BC, m = LF*cos Θ -AC-AO,并將各個測量點(diǎn)的坐標(biāo)描繪出來，可以得到料面形狀的分布圖； (6)在另一個爐喉直徑方向上，重復(fù)步驟(I)?(5)操作，可以得到不同方向上料面形狀的分布圖。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高爐布料實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿S料面測量裝置及方法，該裝置主要由激光測距儀，旋轉(zhuǎn)圓盤，固定盤，支柱，以及圓盤底座組成，所述的激光測距儀固定在旋轉(zhuǎn)圓盤上，旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有指針，指針方向和激光測距儀發(fā)射方向一致，且激光發(fā)射源的中心和旋轉(zhuǎn)圓盤的中心重合，所述的支柱上端與固定盤固定連接，固定盤下端與圓盤底座螺旋連接。該測量裝置，成本低廉，且其配套操作方法簡單易行，能夠?qū)臻g受限以及粉塵污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程測量，并且測量靈活，能夠?qū)Χ鄠€方向上料面的分布形狀進(jìn)行測量。
【IPC分類】C21B7-24
【公開號】CN104561420
【申請?zhí)枴緾N201310505322
【發(fā)明人】趙華濤, 杜屏
【申請人】江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月23日