一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置及测量方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置及测量方法。

背景技术：

装料制度是高炉操作三大基本操作制度之一，主要是通过炉料装入顺序、装入方法、料线高度、批重、焦炭负荷、布料方式、布料溜槽倾动角度的变化等调整炉料在炉内的分布，以达到煤气流合理分布的目的，装料制度的优劣直接影响高炉炉况的稳定运行和技术经济指标。炉顶溜槽是高炉布料的工具，其工作状态和作业精度直接影响炉料的运动轨迹和落点，生产实践要求溜槽按照指定角度进行布料，溜槽如不能按照指定角度工作，高炉内炉料发生偏移，严重影响高炉内煤气流的分布和冶炼进程；若炉顶溜槽的布料角度严重失真，高炉内炉料集中布于炉墙处或中心处，炉况严重失常，且恢复困难。

生产实践中，每日核对炉顶布料器机械表盘刻度与电脑设计角度，当机械表盘显示角度与设定角度存在一定的偏差时，通过两角度对应规律来调整电脑设定角度，以达到合理布料的目的；当机械表盘刻度显示失真时，电脑所设计的角度不准确，导致溜槽不能按要求角度进行合理布料，溜槽角度异常造成炉况失常，影响高炉的技术经济指标。

高炉为24小时连续作业设备，仅在检修期间临时打开人孔，在高炉人孔打开后对溜槽实际倾动角度进行测量，能准确核对机械表盘刻度和电脑设计角度的准确性，为高炉后续的布料制度设定提供依据，但检修期间溜槽仍处于高温状态下，人员无法在溜槽下端直接进行测量，同时市场上无法购得用于炉顶溜槽角度测量的工具。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置及测量方法，用以克服上述现有技术中机械表盘刻度和电脑显示溜槽布料倾角不准确，达不到合理布料效果的技术问题，通过对炉顶溜槽工作精度的校核，有效避免因炉顶溜槽角度异常发生的高炉炉况波动，为高炉正常生产提供了基本保障。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，所述装置包括：量角器，所述量角器的轮廓由圆弧段和直线段围成，量角器具有与圆弧段对应的圆心，量角器上还设置有刻度线以及刻度线相对应的刻度值；

悬挂，所述悬挂的一端转动设置于所述圆心处，所述悬挂的另一端构成与所述刻度值配合的指针；

撑杆，所述撑杆与所述量角器固定连接，用于支撑所述量角器。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述悬挂包括支架和配重，所述支架的一端转动设置于所述圆心处，所述支架的另一端与所述配重固定连接。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述配重为滚轮，所述滚轮设置于所述圆弧段的端面上，所述滚轮的中心轴处与所述支架的另一端固定连接，所述滚轮通过自身重力在圆弧段的端面上自由滚动且带动所述支架绕所述圆心摆动。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述滚轮上设有嵌入槽，所述嵌入槽供所述圆弧段部分嵌入。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述支架设置有两个，两个所述支架分别设置于所述量角器的正反两侧；

优选地，所述支架为硬质细铁片；

更优选地，所述滚轮的材质为陶瓷。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述刻度线和所述刻度值均采用机器冲压式印刻而成，所述刻度线和刻度值上涂抹有氨基烤漆；

优选地，所述量角器为半圆形，所述刻度线的量程为0°～180°。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述撑杆包括杆前部和杆后部，所述杆前部靠近所述量角器，所述杆前部设置有两个挂钩，两个所述挂钩相对设置于所述撑杆的两侧；

所述挂钩上固定连接有拉绳，所述拉绳用于调节量角器的位置；

优选地，所述拉绳为柔软型粗铁丝制作而成。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述撑杆垂直焊接于所述量角器的圆心处；

优选地，所述撑杆的材质为不锈钢；

更优选地，所述撑杆为空心钢管。

如上所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，作为优选方案，所述量角器的材质为不锈钢。

一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量方法，所述测量方法采用如上任一所述的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置用于对高炉炉顶溜槽倾斜的实际倾动角度进行测量，所述测量方法具体包括以下步骤：

步骤s1、打开人孔，使溜槽所停的平面与人孔平面平行，同时记录电脑所显示的设定角度和炉顶溜槽机械表盘显示刻度；

步骤s2、使用撑杆将量角器伸入炉内，使量角器的直线段与溜槽的倾斜面贴齐，调整量角器的位置，使量角器的圆心与测量人的视线平齐，滚轮在圆弧段的端面上自由滚动；

步骤s3、滚轮静止后，记录支架在量角器上的读数，支架与直线段的夹角即为炉顶溜槽的实际倾动角度；

步骤s4、多次变动电脑所显示的设定角度，同时记录炉顶溜槽机械表盘显示刻度，重复步骤s2和步骤s3，测量出所对应的炉顶溜槽的实际倾动角度。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明中的测量装置构思巧妙、结构简单、设计合理、制造成本极低，只需将圆弧形量角器与撑杆进行焊接，使用硬质细铁片将滚轮固定在圆弧段的端面上。

本发明中的测量装置将炉顶溜槽的倾斜角度设定为0°水平面，利用滚轮自重自由落体的原理，测量出溜槽的实际倾动角度，从而能够准确测量出溜槽实际布料角度。

本发明中的测量方法操作简单，测量灵活，在高炉临时检修或非计划休风间隙进行对溜槽实际倾动角度测量校核工作，只需通过撑杆将量角器置于溜槽下方使量角器的直线段与溜槽倾斜面贴齐，拉动拉绳使量角器与人视线水平，即可快速测量高炉炉顶溜槽的实际倾动角度，整个校核过程时间很短，整个测量校核过程仅需20分钟左右，不需要专门核对炉顶溜槽布料角度的准确性来进行休风停炉，整个测量过程快速、高效、安全可靠，为高炉实现合理布料提供了条件。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明具体实施例中高炉炉顶溜槽实际角度测量装置的结构示意图；

图2为本发明具体实施例中量角器的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中高炉炉顶溜槽实际角度测量装置与溜槽的一种位置关系图；

图4为本发明具体实施例中高炉炉顶溜槽实际角度测量装置与溜槽的另一种位置关系图。

图中：1、量角器；101、圆弧段；102、直线段；103、圆心；2、支架；3、滚轮；4、撑杆；5、挂钩；6、拉绳；7、溜槽。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置和方测量法，本发明中的测量装置构思巧妙、结构简单、制造成本极低，只需将圆弧形量角器1与撑杆4进行固定，使用硬质细铁片将滚轮3固定在圆弧段101的端面上即可；只需通过撑杆4将量角器1置于溜槽7下方使量角器1的直线段102与溜槽7倾斜面贴齐，拉动拉绳6使量角器1与人视线水平，即可快速测量高炉炉顶溜槽7的实际倾动角度，整个校核过程时间很短，整个测量校核过程仅需20分钟左右；且本发明中的测量装置将炉顶溜槽7的倾斜角度设定为0°水平面，利用滑轮自重自由落体的原理，测量出溜槽7的实际倾动角度，从而能够准确测量出溜槽7实际布料角度。

如图1所示，本发明提供一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，装置包括：

量角器1，如图2所示为量角器1的结构示意图，量角器1的轮廓为半圆形，半圆形轮廓由直线段102和圆弧段101围成，量角器1具有与圆弧段101对应的圆心103，直线段102的中点即为圆心103，量角器1上还设置有刻度线以及刻度线相对应的刻度值。

在本发明具体实施例中，量角器1上设有刻度线以及对应刻度线的刻度值，0°对应的刻度线与180°对应的刻度线均位于直线段102和圆弧段101的交界处，量角器的材质为不锈钢。量角器的材质耐高温，高炉休风后，炉顶的温度高达200℃以上，在高温下，量角器不能发生形变。

在本发明具体实施例中，刻度线与刻度值均采用机器冲压式印刻而成，刻度线与刻度值上涂抹有耐高温的氨基烤漆；优选地，量角器1为半圆形，即刻度线的量程为0～180°。高炉休风后，炉顶的温度高达200℃以上，在高温下，刻度线不能发生弯折。

悬挂，悬挂的一端转动设置于圆心103处，悬挂的另一端构成与刻度值配合的指针。

在本发明具体实施例中，悬挂包括支架2和配重，支架2的一端转动设置于圆心103处，支架2的另一端与配重固定连接。

在本发明具体实施例中，配重为滚轮3，滚轮3设置于圆弧段101的端面上，滚轮3的中心轴处与支架2的另一端固定连接，滚轮3通过自身重力在圆弧段101的端面上自由滚动且带动支架2绕圆心103摆动。滚轮3可以正好与圆弧段101的端面接触，也可以卡设于圆弧段101的端面上，靠自身重力作用在圆弧段101的端面上自由滚动。

在本发明具体实施例中，滚轮3上设有嵌入槽，嵌入槽供圆弧段101部分嵌入。滚轮3上的嵌入槽正好卡设于量角器1的圆弧段101的端面上，即滚轮3的中心点到量角器1的圆心103的距离小于等于滚轮3的半径与量角器1的半径之和。

在本发明具体实施例中，支架2设置有两个，两个支架2相对设置于量角器的正反两侧；优选地，支架2为硬质细铁片。硬质细铁片起到对滚轮3的限位作用，使滚轮3能够在量角器1的圆弧段101的端面上自由滚动，且不发生偏移。

在本发明具体实施例中，一种实施方式为两个支架2分别固定于滚轮3的中心轴的两端，滚轮3设置于圆弧段101的端面上；滚轮3在圆弧段101的端面上自由滚动摆动且带动支架2绕圆心103转动。

另一种实施方式，滚轮3也可以不直接与圆弧段101的端面接触，但是，量角器1深入炉内，当量角器1处于水平状态时，由于滚轮3自身的重量会导致支架2与量角器1有大面积的接触，滚轮自由摆动的过程中与量角器产生摩擦力，会影响量角器1的测量精度。

在本发明具体实施例中，滚轮3的材质为陶瓷；优选地，滚轮3为脚轮或滑轮。陶瓷耐高温，在高温环境下不发生形变，同时其自身具有一定的重量，能够牵引硬质细铁片在圆弧段101的端面上做自由滚动，同时不偏离圆弧段101。

撑杆4，撑杆4与量角器1固定连接，用于支撑量角器1。

在本发明具体实施例中，撑杆4包括杆前部和杆后部，杆前部靠近量角器1，杆前部设置有两个挂钩5，两个挂钩5相对设置于撑杆4的两侧；优选地，挂钩5设置于距离撑杆4前端1/3杆长处；挂钩5上固定连接有拉绳6，拉绳6用于调节量角器1的位置；优选地，拉绳6为柔软型粗铁丝制作而成。拉绳6整体比较柔软，重量轻便且能够自由拉伸，不易被烧损。

测量人站在人孔处，测量人的位置是固定的，当溜槽7角度不同时，测量的具体位置不同，需要通过拉绳6来调整量角器1与测量者的视线水平。

撑杆4远离量角器1的一端由测量人手持，如果直接由测量者通过撑杆4调整量角器1，整个撑杆4比较重，量角器1有掉入炉内危险，所以需要其他人通过拉绳来调整量角器1，测量人手持撑杆，其他两人通过拉绳可以有效解决测量者的劳动强度，同时保证量角器1与测量人的视线水平。

在本发明具体实施例中，撑杆4垂直焊接于量角器1的圆心103处；优选地，撑杆4的材质为不锈钢；更优选地，撑杆4为空心钢管。撑杆4必须能搞在高温状态下不发生弯折，且采用空心钢管使撑杆4的质量更轻便，便于操作。

高炉检修时，打开小人孔或大人孔后，通过本发明具体实施例中的高炉炉顶溜槽7实际倾动角度测量装置可快速测量溜槽7实际倾动的角度，综合考虑溜槽7电脑设定角度与实际倾动角度的偏差，重新对电脑设定角度进行调节，确保溜槽7按实际倾动角度合理布料，避免溜槽7角度异常而产生高炉布料失常、炉况波动、炉况失常等系列问题。

为了更好了理解本发明中的测量装置，本发明还提供一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量方法，该测量方法采用上述高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置用于对高炉炉顶溜槽倾斜的实际倾动角度进行测量，测量方法具体包括以下步骤：

步骤s1、打开人孔，使溜槽7所停的平面与人孔平面平行，同时记录电脑所显示的设定角度和炉顶溜槽7机械表盘显示刻度；

步骤s2、使用撑杆4将量角器1伸入炉内，使量角器1的直线段102与溜槽7的倾斜面贴齐，调整量角器1的位置，使量角器1的圆心103与测量人的视线平齐，滚轮3在圆弧段101的端面上自由滚动；

如图3所示为高炉炉顶溜槽实际角度测量装置与溜槽的一种位置关系，溜槽7沿竖直方向向右上方倾动，相对于竖直方向，溜槽7的倾动角度α即为支架2在量角器1上所对应刻度。

如图4所示为本发明具体实施例中高炉炉顶溜槽实际角度测量装置与溜槽的另一种位置关系图，溜槽7沿竖直方向向左上方倾动时，相对于竖直方向，溜槽7的倾动角度α为180°与支架2在量角器1上所对应刻度的差值。

步骤s3、滚轮3静止后，记录支架2在量角器上的读数，支架2与直线段102的夹角即为炉顶溜槽7的实际倾动角度。

步骤s4、多次变动电脑所显示的设定角度，同时记录炉顶溜槽7机械表盘显示刻度，重复步骤s2和步骤s3，测量出所对应的炉顶溜槽7的实际倾动角度。

将多组的电脑设定角度、炉顶溜槽7机械表盘显示刻度、实际倾动角度的数据进行统计学分析，得出数据的内在规律，关闭人孔盖并锁紧后，高炉正常复风，高炉正常生产后，依据所测数据的规律，使用电脑对溜槽7实际倾动角度进行设定，并利用炉顶溜槽7机械表盘显示刻度判断溜槽7倾角是否在精度允许范围内，实现对高炉合理、精确布料的目的。

本发明中的测量方法在临时检修或非计划休风的间隙即可进行，整个测量校核过程仅仅需要20min左右，不需因为专门核对溜槽7布料角度准确性进行休风停炉，整个过程安全可靠。

下面通过具体实施例来详细解释本发明中的高炉炉顶溜槽7实际倾动角度测量装置用于对高炉炉顶溜槽7倾斜的实际倾动角度进行测量的测量方法。

实施例1

本实施例提供一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置，装置包括量角器1、两个硬质细铁片、滑轮、撑杆4、拉绳6。

量角器1为半圆形，量角器1的轮廓由圆弧段101和直线段102围成，量角器1具有与圆弧段101对应的圆心103，量角器1上还设置有刻度线以及刻度线相对应的刻度值。

两个硬质细铁片支架2相对设置于量角器1的正反面且一端转动设置于圆心103上。

滚轮3设置于圆弧段101的端面上，滚轮的中心轴与硬质细铁片的另一端固定连接；两个硬质细铁片分别固定于滚轮的中心轴的两端；滑轮在圆弧段101的端面上自由滚动且带动硬质细铁片绕圆心103转动。

撑杆4垂直焊接于量角器的圆心103处；撑杆4的前端设置有两个挂钩5，两个挂钩5相对设置于撑杆4的两侧。

挂钩5上固定连接有拉绳6，拉绳6用于调节量角器1的位置。

本实施例还提供一种高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量方法，采用上述高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置用于对高炉炉顶溜槽倾斜的实际倾动角度进行测量，测量方法具体为：

1、高炉临时检修，当高炉彻底休风完毕，松开炉顶人孔螺丝，使用铰链将炉顶人孔盖拉开，将鞭炮丢入炉内，待鞭炮炸响后开始炉顶布料溜槽7的准备工作。

2、使用对讲机与控制室联系，通知控制人员将旋转的溜槽7停下，并确认溜槽7所停平面与人孔平面平行，然后通知控制人员将溜槽7的倾动角度开到最大，记录电脑所显示的溜槽设定角度，并上炉顶查看溜槽7机械表盘显示刻度，并记录。

3、使用撑杆4将量角器1伸入炉内，让量角器1的水平段与溜槽7的倾斜面贴齐，拉动拉绳6使量角器1的中心点与测量人的视线平齐，待滚轮在量角器1的圆弧段101的端面上静止后，记录硬质细铁片所对应的刻度值，硬质细铁片与90°刻度线之间的夹角即为炉顶溜槽7实际倾动角度。

4、通知槽下控制室人员，变动电脑所显示的设定角度，上炉顶查看溜槽7机械表盘显示刻度，并使用本实施例中的测量装置对溜槽7实际倾动角度进行测量并记录数据。

5、测量三次后，将电脑所显示的设定角度、炉顶溜槽机械表盘显示刻度、炉顶溜槽实际倾动角度进行统计学分析，得出三组数据的内在规律。

6、待高炉检修完毕后，关闭人孔大盖并锁紧，高炉正常复风，高炉正常生产后，依据三组数据规律，使用电脑对溜槽倾动角度进行设定，并利用炉顶溜槽机械表盘显示刻度判断溜槽7实际倾动角度是否在精度允许范围内，实现对高炉合理、精确布料的目的。

综上所述，本发明提供的高炉炉顶溜槽实际倾动角度测量装置具有结构简单、制造成本低的特点，同时该测量装置在高炉临时检修期间即可完成对溜槽7角度测量校核工作，通过对炉顶溜槽7工作精度的校核，可有效避免因炉顶溜槽7角度异常发生的高炉炉况波动，校核炉顶溜槽7是否按指定状态进行工作，提高炉顶料槽的作业精度，为高炉提供了一种快速、高效校核炉顶溜槽7倾角的技术手段，为高炉实现合理布料提供了条件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。