高炉渣铁沟高差测量装置及方法
【专利摘要】本发明涉及高炉出铁主沟渣铁分离控制领域，尤其涉及一种渣铁沟高差测量装置及方法。一种高炉渣铁沟高差测量装置，包括测量杆、线形激光发射装置、沟头基准标志和移动标尺，所述线形激光发射装置固定安装在高炉主沟的一侧，线形激光发射装置投射出一根水平的激光线。一种高炉渣铁沟高差测量方法，首先将沟头基准标志调到基准位，然后将测量杆垂直插入到一个沟头底部，将移动标尺上的零位标记线与激光线重叠，最后将测量杆垂直插入到另一个沟头的底部，此时激光线投射在移动标尺的刻度线上，读取刻度线的数值，该数值即铁沟沟头与渣沟沟头的水平高度差。本发明单人直接操作测量即可直接得到沟头的熔损和高差，测量操作即方便、准确，又快速、高效。
【专利说明】高炉渣铁沟高差测量装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高炉出铁主沟渣铁分离控制领域，尤其涉及一种渣铁沟高差测量装置 及方法。
【背景技术】
[0002] 如图1、2所示，经高炉冶炼后的高温渣铁熔液从高炉出铁口流出，排入高炉主沟 1，高炉主沟1中设有挡渣堰2,控制熔渣通过渣沟沟头3排入渣沟4,铁水通过铁沟沟头5 排入铁沟6。高炉出铁时，熔渣7随铁水8-起从出铁口流出，排入到高炉主沟1中，为了将 两者分离，根据熔渣7和铁水8的比重不同，在高炉主沟1中设置挡渣堰2,用以分离渣铁， 控制熔渣7通过渣沟沟头3排入渣沟4,铁水8通过铁沟沟头5排入铁沟6。熔渣7的比重 较铁水8的比重小，在高炉主沟1中熔渣7浮于铁水8的上部，浮于上部比重较小的熔渣7 被挡渣堰2阻挡，比重较大的铁水8则可以从挡渣堰2下部通过。出铁时随着主沟铁量的 增多，高炉主沟1中的熔渣7和铁水8的液面高度逐渐上升，由于渣沟沟头3高于铁沟沟头 5,当浮于上部的熔渣7的液面高出渣沟沟头3时，熔渣7就会越过渣沟沟头3流入渣处理 下工序，在挡渣堰2的作用下，铁水8液面低于熔渣7液面，随着铁水8液面的升高，当铁水 8液面高出铁沟沟头5时，铁水8就会越过铁沟沟头5流入铁水处理下工序，实现铁水8和 熔渣7的分离。
[0003] 为了很好的分离铁水和熔渣，必须严格控制铁沟沟头与渣沟沟头间的水平高度差 H，使它们间水平高度差始终保持在要求范围内。由于高炉出铁时，铁沟沟头及渣沟沟头在 高温铁水和熔渣流动冲刷下，使耐火材料制作的铁沟沟头和渣沟沟头产生侵蚀，使原有的 沟头高度产生变化。如果铁沟沟头与渣沟沟头间的水平高度差过小或过大，超出要求范围 时，就会造成高温铁水和熔渣的分离不好。铁沟沟头与渣沟沟头间的水平高度差Η太大， 会造成铁水中带渣，给铁水处理下工序带来严重的不良影响。铁沟沟头与渣沟沟头间的水 平高度差Η太小，会使熔渣中夹带铁水，不但造成铁损耗，还有可能在下工序渣处理时产生 爆炸。为了保证铁沟沟头与渣沟沟头间的水平高度差始终保持在要求范围内，在生产操作 过程中需要经常对铁沟沟头与渣沟沟头间的水平高度差进行测量，测量结果如果不符合要 求，就需要对铁沟沟头或渣沟沟头用耐火材料进行垫补修理，使它们间水平高度差始终保 持在要求范围内。
[0004] 现有技术中国实用新型专利ZL 200820056243. 7 ;名称为：高炉主沟液面差测量 装置中公开了一种铁沟沟头与渣沟沟头间水平高度差的测量装置。该技术利用两根杆子， 其中一根杆子上带有长度标尺，另一根定长的杆子上装有一个红外线发射器，使用时红外 线发射器可以发出一个红色光点。使用该实用新型装置测量铁沟沟头与渣沟沟头间水平高 度差时，一个人将带有长度标尺的杆子插入渣沟沟头底部，并扶直标尺杆子。另一个人将带 有红外线发射器的杆子插入铁沟沟头底部，扶直标尺杆子，并将红外线发射器发出的红色 光点对准已插入渣沟中带有标尺的杆子。待双方杆子扶直，并调整红色光点发射角度，使发 出的红色光点对准并投射到对方杆子标尺上时，读取红色光点投射在标尺上刻度的位置， 此时得到的标尺上读数，即为铁沟沟头与渣沟沟头间水平高度差数值。这种装置进行测量 时需要有数人同时参与这项工作，费工费时，且测量操作过程复杂，以及光点对准远端狭窄 标尺操作困难，费工费时。并且该方法只能测量沟头间高度差，无法测量和保证沟头的绝对 高度，两沟绝对高度误差太大会对主沟出铁造成不良影响。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉渣铁沟高差测量装置，通过沟头基准 标志和移动标尺配合色标，单人直接操作测量直接得到沟头的熔损和高差，测量操作省工 又省时，具有良好的应用推广前景。
[0006] 本发明是这样实现的：一种高炉渣铁沟高差测量装置，包括测量杆、线形激光发射 装置、沟头基准标志和移动标尺，所述移动标尺安装在测量杆上，移动标尺具有沿测量杆轴 向滑动的自由度并由锁定装置锁定，移动标尺上设有零位标记线和刻度线；所述沟头基准 标志安装在测量杆上具有沿测量杆轴向滑动的自由度并由锁定装置锁定；所述线形激光发 射装置固定安装在高炉主沟的一侧，线形激光发射装置投射出一根水平的激光线，该水平 激光线投射范围同时覆盖铁沟沟头和渣沟沟头的上方空间。
[0007] 所述的测量杆顶部装有垂直度检测装置。
[0008] 所述的垂直度检测装置包括基准锤、测量锤和底座，所述底座固定安装在测量杆 的顶部，所述基准锤锥尖向上锥底固定安装在底座上，所述测量锤锥尖向下通过锥底中心 处的钢丝绳悬挂在基准锤的正上方，当测量杆垂直水平线放置时基准锤与测量锤的锥尖互 相对准。
[0009] 所述的测量杆底部活动装有测量基座。
[0010] 所述移动标尺上的零位标记线下方设置有烙损范围色标。
[0011] 所述移动标尺上的刻度线上设置有高差范围色标。
[0012] 一种利用上述权利要求所述的高炉渣铁沟高差测量装置进行高炉渣铁沟高差测 量方法，包括以下步骤： 步骤一、调节基准位，选定一个尚未熔损的高炉主沟作为标准，将测量杆垂直插入到一 个沟头的底部，将沟头基准标志与线形激光发射装置发射出的水平激光线对准齐平后锁定 沟头基准标志的位置；此处沟头可以选择渣沟沟头或铁沟沟头，实际选择根据现场需要配 合相应的移动标尺； 步骤二、将测量杆垂直插入到待测高炉主沟的一个沟头底部，该沟头与步骤一中选择 的沟头相同，上下移动调整移动标尺的位置，使移动标尺上的零位标记线与激光线重叠，用 锁定装置锁定移动标尺的位置； 步骤三、将测量杆垂直插入到另一个沟头的底部，此时激光线投射在移动标尺的刻度 线上，读取刻度线的数值，该数值即铁沟沟头与渣沟沟头的水平高度差。
[0013] 所述步骤二中，当移动标尺上的零位标记线与激光线重叠时，熔损范围色标完全 离开沟头基准标志，则判定该沟头熔损超标，需要进行垫补修理。
[0014] 所述步骤三中激光线在移动标尺上的投射位于高差范围色标之外时，则判定铁沟 沟头与渣沟沟头的高差超标，需要进行垫补修理。
[0015] 本发明高炉渣铁沟高差测量装置及方法通过可滑动调节位置的沟头基准标志和 移动标尺配合色标，单人直接操作测量即可直接得到沟头的熔损和高差，测量操作即方便、 准确，又快速、高效，省工又省时；保证主沟出铁安全、正常，在高炉出铁沟的铁沟沟头与渣 沟沟头高度测量和维护方面，具有良好的应用推广前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为现有的1?炉禮:铁沟俯视不意图； 图2为现有的1?炉禮:铁沟主视不意图； 图3为本发明中线形激光发射装置的布置示意图； 图4为本发明高炉渣铁沟高差测量装置测量渣沟沟头时的示意图； 图5为本发明高炉渣铁沟高差测量装置测量铁沟沟头时的示意图； 图6为本发明高炉渣铁沟高差测量装置的结构和装置构成示意图； 图7为实施例中垂直度检测装置的放大示意图。
[0017] 图中：1高炉主沟、2挡渣堰、3渣沟沟头、4渣沟、5铁沟沟头、6铁沟、7熔渣、8铁 水、9测量杆、10线形激光发射装置、11沟头基准标志、12移动标尺、13零位标记线、14垂直 度检测装置、15测量基座、16熔损范围色标、17高差范围色标、18基准锤、19测量锤、20底 座、21钢丝绳。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0019] 实施例1 如图3、6所示，一种高炉渣铁沟高差测量装置，包括测量杆9、线形激光发射装置10、沟 头基准标志11和移动标尺12,所述移动标尺12安装在测量杆9上，移动标尺12具有沿测 量杆9轴向滑动的自由度并由锁定装置锁定，移动标尺12上设有零位标记线13和刻度线； 所述沟头基准标志11安装在测量杆9上具有沿测量杆9轴向滑动的自由度并由锁定装置 锁定；所述线形激光发射装置10固定安装在高炉主沟1的一侧，线形激光发射装置10固定 安装时对水平度进行校准，确保线形激光发射装置10投射出一根水平的激光线，该水平激 光线投射范围同时覆盖铁沟沟头5和渣沟沟头3的上方空间。
[0020] 在本发明中，为了能够方便的确定测量杆9的垂直度，所述的测量杆9顶部装有垂 直度检测装置14 ;本实施例中所使用的垂直度检测装置14能够通过目测得到测量杆9的 垂直度，如图7所示，该垂直度检测装置14包括基准锤18、测量锤19和底座20,所述底座 20固定安装在测量杆9的顶部，所述基准锤18锥尖向上锥底固定安装在底座20上，所述测 量锤19锥尖向下通过锥底中心处的钢丝绳21悬挂在基准锤18的正上方，当测量杆9垂直 水平线放置时基准锤18与测量锤19的锥尖互相对准，当测量杆9的垂直度发生偏差时，基 准锤18与测量锤19的锤尖就会发生偏离，简单的目测即可确认测量杆9的垂直度。
[0021] 在本实施例中，为了方便测量杆9的放置并且避免损坏测量杆9影响测量精度，所 述的测量杆9底部活动装有测量基座15,测量基座15用耐高温金属材料制成，可以自由拆 卸更换。
[0022] 在本发明中，为了能加快对测量结果的判定，所述移动标尺12上的零位标记线13 下方设置有熔损范围色标16,所述移动标尺12上的刻度线上设置有高差范围色标17,这样 在测量的同时就可以直接得知高差与熔损是否超标，无需再查阅数据计算，方便了操作。
[0023] 一种高炉渣铁沟高差测量方法，包括以下步骤： 步骤一、调节基准位，首先接通线形激光发射装置10的电源，电源具有时间可调整的 自动延时关闭功能，使线形激光发射装置10投射出一条水平的激光线；第一次测量时，选 定一个尚未熔损的高炉主沟作为标准，将测量杆9垂直插入到一个沟头的底部，将沟头基 准标志11与线形激光发射装置10发射出的水平激光线对准齐平后锁定沟头基准标志11 的位置；此处沟头即可以选用渣沟沟头3也可以选用铁沟沟头5,实际选择根据现场需要配 合相应的移动标尺12即可；在本实施例中，此处的沟头选择渣沟沟头3,因为渣沟沟头3的 底部高度高于铁沟沟头5,所以选用的移动标尺12的刻度线位于零位标记线13的上方； 步骤二、本实施例中，根据步骤一中的选择，如图4所示，将测量杆9垂直插入到待测高 炉主沟的渔沟沟头3的底部，上下移动调整移动标尺12的位置，使移动标尺12上的零位标 记线13与激光线重叠，用锁定装置锁定移动标尺12的位置；如果此时熔损范围色标16完 全离开沟头基准标志11，则判定该渣沟沟头3熔损超标，需要对渣沟沟头3进行垫补修理； 步骤三、如图5所示，将测量杆9垂直插入到另一个沟头底部，即铁沟沟头5的底部，此 时激光线投射在移动标尺12的刻度线上，读取刻度线的数值，该数值即铁沟沟头5与渣沟 沟头3的水平高度差；如果此时激光线在移动标尺12上的透射处于高差范围色标17之外 时，则判定铁沟沟头5与渣沟沟头3的高差超标，需要对铁沟沟头5进行垫补修理。
[0024] 所述步骤一中，经过初次基准测量确定，并锁定沟头基准标志的位置后，在以后日 常的沟头高度差测量中，不用再移动调整沟头基准标志的位置，只要直接从所述步骤二开 始进行测量。
【权利要求】
1. 一种高炉渣铁沟高差测量装置，其特征是：包括测量杆（9)、线形激光发射装置 (10) 、沟头基准标志（11)和移动标尺（12)，所述移动标尺（12)安装在测量杆（9)上，移动 标尺（12)具有沿测量杆（9)轴向滑动的自由度并由锁定装置锁定，移动标尺（12)上设有 零位标记线（13)和刻度线；所述沟头基准标志（11)安装在测量杆（9)上具有沿测量杆（9) 轴向滑动的自由度并由锁定装置锁定；所述线形激光发射装置（10)固定安装在高炉主沟 (1)的一侧，线形激光发射装置（10)投射出一根水平的激光线，该水平激光线投射范围同 时覆盖铁沟沟头（5)和渣沟沟头（3)的上方空间。
2. 如权利要求1所述的高炉渣铁沟高差测量装置，其特征是：所述的测量杆（9)顶部 装有垂直度检测装置（14)。
3. 如权利要求2所述的高炉渣铁沟高差测量装置，其特征是：所述的垂直度检测装置 (14)包括基准锤（18)、测量锤（19)和底座（20)，所述底座（20)固定安装在测量杆（9)的 顶部，所述基准锤（18)锥尖向上锥底固定安装在底座（20)上，所述测量锤（19)锥尖向下 通过锥底中心处的钢丝绳（21)悬挂在基准锤（18)的正上方，当测量杆（9)垂直水平线放 置时基准锤（18)与测量锤（19)的锥尖互相对准。
4. 如权利要求1所述的高炉渣铁沟高差测量装置，其特征是：所述的测量杆（9)底部 活动装有测量基座（15)。
5. 如权利要求1所述的高炉渣铁沟高差测量装置，其特征是：所述移动标尺（12)上的 零位标记线（13)下方设置有熔损范围色标（16)。
6. 如权利要求1所述的高炉渣铁沟高差测量装置，其特征是：所述移动标尺（12)上的 刻度线上设置有高差范围色标（17)。
7. -种利用上述权利要求所述的高炉渣铁沟高差测量装置进行高炉渣铁沟高差测量 方法，其特征是，包括以下步骤： 步骤一、调节基准位，选定一个尚未熔损的高炉主沟作为标准，将测量杆（9)垂直插入 到一个沟头的底部，将沟头基准标志（11)与线形激光发射装置（10)发射出的水平激光线 对准齐平后锁定沟头基准标志（11)的位置；此处沟头可以选择渣沟沟头（3)或铁沟沟头 (5)，实际选择根据现场需要配合相应的移动标尺（12); 步骤二、将测量杆（9)垂直插入到待测高炉主沟的一个沟头底部，该沟头与步骤一中 选择的沟头相同，上下移动调整移动标尺（12)的位置，使移动标尺（12)上的零位标记线 (13)与激光线重叠，用锁定装置锁定移动标尺（12)的位置； 步骤三、将测量杆（9)垂直插入到另一个沟头的底部，此时激光线投射在移动标尺 (12)的刻度线上，读取刻度线的数值，该数值即铁沟沟头（5)与渣沟沟头（3)的水平高度 差。
8. 如权利要求7所述的高炉渣铁沟高差测量方法，其特征是：所述步骤二中，当移动标 尺（12)上的零位标记线（13)与激光线重叠时，熔损范围色标（16)完全离开沟头基准标志 (11) ，则判定该沟头熔损超标，需要进行垫补修理。
9. 如权利要求7所述的高炉渣铁沟高差测量方法，其特征是：所述步骤三中激光线在 移动标尺（12)上的投射位于高差范围色标（17)之外时，则判定铁沟沟头（5)与渣沟沟头 (3)的高差超标，需要进行垫补修理。
【文档编号】C21B7/14GK104141023SQ201310169927
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】韩明明, 梁利生, 姜伟忠 申请人:宝山钢铁股份有限公司