专利名称：一种高炉料面形状雷达测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种料面形状测量装置，特别是一种炼铁高炉料面形状测量装
置，属于钢铁工业中炼铁技术领域。
背景技术：
高炉料面形状与高炉冶炼生产有着紧密的关系，合理的料面形状对高炉炼铁生产 顺行及高炉长寿都有重要作用。然而，实时、准确地获得高炉内不断变化的料面形状，在冶 金行业中一直是一个技术难题。目前炼铁高炉上普遍采用重锤式机械探尺，由于有运动部 件长期频繁运转，所以故障率较高，维修量大，操作繁琐，测量精度差。针对机械探尺存在的 缺点，国内外相继开发许多非接触测量的方法。如光学法、Y射线法、超声波法、雷达法、 红外摄像法和视频监控法等等。但由于受到高炉内粉尘、高温和高压等恶劣环境的影响，大 部分新方法未取得良好效果，只有雷达法逐渐显示出了一定的优势，在部分高炉上取得了 成功，而且大有取代机械探尺的趋势。 在现有的雷达法中，最简单易行的方式是在原来安装机械探尺的部位，取消机 械探尺，安装雷达料位计(见中国专利"炼铁高炉炉膛料位检测仪"专利号03278037. 0)。 这种方式虽然克服了机械探尺存在的一些缺陷，但只能进行定点测量，不能反映出料面的 形状。因此，中国发明专利申请"高炉料面形状动态立体监测系统及检测方法"(申请号 200710064497. 3)，提出在高炉炉顶不同位置安装多台雷达料位计，进行多测点测量，根据 测量结果用计算机绘制出料面形状。但安装多台雷达料位计( 一般需要6 10台)，不仅 成本高，而且往往受场地的制约，难以安装在理想的位置。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种经济实用的高炉料面形状雷达测量装置，也就是 用1台雷达料位计，实现对高炉径向料面形状的实时扫描监测，为高炉生产提供可靠的指 导依据，解决现有测量装置所存在的只能进行定点测量，不能反映出料面的形状等问题。 本实用新型的目的是这样实现的一种高炉料面形状雷达测量装置，主要包括一 台雷达料位计，在高炉炉顶开设一个侧壁带有水冷的窗口 ，窗口上安装有法兰盖板，法兰盖 板上设有一个万向球型密封装置，将雷达料位计安装在万向球型密封装置上，所述的雷达 料位计主要由雷达天线和传感器组成，雷达天线安装在窗口内侧，同时在雷达天线的喇叭 口顶端通入氮气吹扫，雷达传感器安装在窗口外侧，并与一个电动传动机构相连，通过电动 传动机构带动雷达料位计以密封球体为支点进行往复运动，实现对高炉料面的径向扫描测 本实用新型与现有技术相比具有的最大优点是利用扫描功能可以用最少数量 的雷达料位计实现对高炉料面整体形状的测量，既解决了单台雷达料位计只能进行定点测 量，不能反映出料面形状的问题，又解决多台雷达料位计数量多、成本高，使用安装不便等 问题。
图1为本实用新型提出的一种高炉料面形状雷达测量装置的示意图。
图1中1、高炉炉顶窗口 ；2、窗口法兰盖板；3、雷达料位计；3_1、雷达料位计喇叭
口天线；3-2、雷达料位计传感器；4、电动传动机构；5、窗口密封罩。
图2为窗口盖板上的万向球型密封装置示意图。 图2中2、窗口法兰盖板；2-l、万向球球体；2-2、密封体；2-3、波形弹簧；2-4、密 封压盖；2-5、紧固螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 如图1所示，本实用新型的高炉料面形状雷达测量装置，主要包括一台雷达料位 计3，在高炉炉顶开设一个侧壁带有水冷的窗口 1 ，窗口上安装有法兰盖板2，法兰盖板上设 有一个万向球型密封装置，将雷达料位计3安装在万向球型密封装置上，所述的雷达料位 计3主要由雷达天线3-1和传感器3-2组成，雷达天线3-1安装在窗口内侧，同时在雷达天 线的喇叭口顶端通入氮气吹扫，雷达传感器3-2安装在窗口外侧，并与一个电动传动机构4 相连，通过电动传动机构4带动雷达料位计以密封球体2-1为支点进行往复运动。窗口外 侧设有一个密封罩5，将雷达传感器3-2、电动传动机构4罩在密封罩5内。高炉炉顶窗口 1侧壁的水冷套利用高炉冷却系统的冷却水进行冷却。 如图2所示，万向球球体2-l采用耐热不锈钢材质，球体内部设有通孔并有与雷 达料位计相匹配的接口螺纹，球体设有上下双重密封体2-2，密封体2-2选用石墨填充四氟 垫，既耐高温、耐磨损，又有自润滑功能，上下双重密封体2-2的外侧安装有波形弹簧2-3， 以保持密封面的紧密接触，然后用密封压盖2-4压紧，并用紧固螺栓2-5固定。 雷达料位计选用德国VEGA公司生产的VEGAPULS68型，带温度适配器和气体冷却。 雷达料位计的喇叭口天线3-l安装在窗口内侧，同时采用氮气冷却吹扫保护。雷达料位计 的传感器3-2安装在窗口外侧，并与电动传动机构4相连，通过电动传动机构带动雷达料位 计以密封球体2-1为支点进行往复运动，实现对高炉料面的径向扫描测量。
权利要求一种高炉料面形状雷达测量装置，主要包括一台雷达料位计(3)，其特征在于在高炉炉顶开设一个侧壁带有水冷的窗口(1)，窗口上安装有法兰盖板(2)，法兰盖板上设有一个万向球型密封装置，将雷达料位计(3)安装在万向球型密封装置上，所述的雷达料位计(3)主要由雷达天线(3-1)和传感器(3-2)组成，雷达天线(3-1)安装在窗口内侧，同时在雷达天线的喇叭口顶端通入氮气吹扫，雷达传感器(3-2)安装在窗口外侧，并与一个电动传动机构(4)相连。
2. 根据权利要1所述的高炉料面形状雷达测量装置，其特征在于，万向球型密封装置 主要包括万向球球体(2-1)、设置在万向球球体(2-1)与法兰盖板(2)之间的上下双重密封 体(2-2)，上下双重密封体(2-2)的外侧设有波形弹簧(2-3)并通过密封压盖(2-4)压紧， 密封压盖由紧固螺栓(2-5)固定法兰盖板(2)上，球体内部设有通孔，通孔上设有与雷达料 位计相匹配的接口螺纹。
3. 根据权利要1或2所述的高炉料面形状雷达测量装置，其特征在于密封体(2-2)选 用石墨填充四氟垫。
4. 根据权利要1或2所述的高炉料面形状雷达测量装置，其特征在于在窗口外侧设有 一个密封罩(5)。
专利摘要本实用新型提供一种高炉料面形状雷达测量装置，该装置主要包括一台雷达料位计(3)，在高炉炉顶开设一个侧壁带有水冷的窗口(1)，窗口上安装有法兰盖板(2)，法兰盖板上设有一个万向球型密封装置，将雷达料位计安装在万向球型密封装置上，所述的雷达料位计(3)主要由雷达天线(3-1)和传感器(3-2)组成，雷达天线(3-1)安装在窗口内侧，同时在雷达天线的喇叭口顶端通入氮气吹扫，雷达传感器(3-2)安装在窗口外侧，并与一个电动传动机构(4)相连，通过电动传动机构(4)带动雷达料位计以密封球体(2-1)为支点进行往复运动。本实用新型解决了现有单台雷达料位计只能进行定点测量，不能反映出料面形状的问题，具有成本低，使用安装方便等特点。
文档编号C21B7/24GK201442958SQ20092001453
公开日2010年4月28日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者刘德军, 张伟, 张宁, 张立国, 王再义, 王相力, 邢本策, 郝博 申请人:鞍钢股份有限公