一种高炉铁口深度的自动测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种能够自动、准确测量高炉铁口深度的装置，属于冶金设备技术领域。


背景技术：

2.高炉铁口是铁水从炉内排出炉外的唯一通道，在炼铁生产过程中，高炉铁口的工作状况极其恶劣，排铁时要承受高温铁水(温度高达1500℃)的冲刷，以及渣铁和化学性质的侵蚀，导致铁口逐渐变浅。为防止铁口过浅引发跑大流事故(即大量铁水瞬间涌出铁口)，需要对铁口深度(即铁口孔道口到铁口泥包红点的距离)进行监测。
3.目前，开口机是高炉出铁时打开铁口的重要机械，开口机主要包括行走小车、液压马达和钻孔装置，液压马达安装在行走小车上，其输出链轮通过链条与行走小车的驱动链轮连接，从而可驱动行走小车前进或后退。钻孔装置也安装在行走小车上。原人工测量铁口深度时，利用钻孔装置的钻杆对高炉的铁口孔道进行钻孔，当钻杆到达铁口泥包红点时，停止钻进。工人用一根带刻度的细于铁口孔道的圆棒，插入铁口孔道直达顶点，刻度尺上的长度即铁口深度。这种测量方法不仅测量效率低，测量误差大，影响正确判断铁口走势和出铁放渣的控制，而且存在安全隐患，一旦测量人员站位不当或铁口自开就会造成严重的烧伤事故，无法保证职工的人身安全。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种高炉铁口深度的自动测量装置，以提高铁口深度的测量精度和测量效率，并消除事故隐患，保证测量人员的人身安全。
5.本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：
6.一种高炉铁口深度的自动测量装置，包括开口机、plc以及与plc相连接的接近开关、位移传感器和显示器，所述开口机包括行走小车及安装在行走小车上的液压马达和钻孔装置，所述液压马达的输出链轮通过链条与行走小车的驱动链轮连接，所述钻孔装置的钻杆与行走小车前方的高炉铁口孔道相对，所述接近开关安装在高炉铁口孔道口的侧部并与钻孔装置的钻杆相对应，所述位移传感器安装在行走小车上。
7.上述高炉铁口深度的自动测量装置，所述位移传感器为编码器，所述编码器安装在液压马达的输出轴上。
8.上述高炉铁口深度的自动测量装置，所述显示器安装在与液压马达相连接的炉前液压站上。
9.上述高炉铁口深度的自动测量装置，所述显示器为液晶显示器。
10.上述高炉铁口深度的自动测量装置，还包括刻度盘，所述刻度盘安装在行走小车的驱动链轮上，用于显示行走小车的位移量。
11.本实用新型利用位移传感器自动测量开口机的位移量，进而得到高炉铁口的深度
值并在显示器上进行显示，不仅大大提高了铁口深度的测量精度和测量效率，而且测量人员无需接近铁口，从而消除了事故隐患，保证了测量人员的人身安全。
附图说明
12.下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
13.图1是本实用新型的结构示意图。
14.图中各标号为：1、炉前液压站，2、行走小车，3、液压马达，4、驱动链轮，5、位移传感器，6、plc，7、接近开关，8、钻杆，9、铁口孔道口，10、显示器，11、刻度盘。
具体实施方式
15.本实用新型提供了一种自动测量高炉铁口深度的装置，该装置可提高铁口深度的测量精度和测量效率，确保高炉生产过程的安全。
16.本装置适用于中小型炼铁高炉，可实现铁口深度的自动测量，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
17.如图1所示，本装置包括开口机、plc以及与plc相连接的接近开关7、位移传感器5、刻度盘和显示器10，开口机包括行走小车2及安装在行走小车2上的液压马达3和钻孔装置，液压马达用于驱动行走小车前进或后退。钻孔装置用于对高炉的铁口孔道进行钻孔。位移传感器5和刻度盘均可间接测量行走小车2的位移量，进而根据位移量计算出高炉铁口深度。接近开关安装在高炉铁口孔道口的侧部，用于判断钻杆是否已经到达铁口孔道口，显示器10用于显示铁口深度的测量结果。
18.位移传感器5为编码器，可以安装在液压马达的输出轴上，也可以安装在行走小车2的行走轮上。编码器是小车位移量的主测量装置，刻度盘是行走小车位移量的辅助测量装置。
19.液晶显示器10安装在炉前液压站1上，接近开关7安装在铁口孔道口9处，刻度盘11安装在行走小车的驱动链轮4上，plc安装在炉前液压站1，开始测量时，液晶显示器4显示为
‑
400mm(钻杆前端与铁口孔道口9的初始间距)，行走小车2移动过程中，液压马达3同步转动，编码器5不断计数，通过plc计算行走小车的位移量及铁口深度，再通过液晶显示器10进行显示。与此同时，行走小车2移动时其驱动链轮4同步转动，11刻度盘的读数随之变化，也可以由此判断出铁口深度。
20.具体操作步骤如下：
21.测量方法一：
22.铁口深度d是指铁口孔道口到铁口泥包红点的距离，即钻杆最终进入铁口的深度，也就等同于行走小车向前移动的距离x减去开口机的钻杆前端与铁口孔道口9的初始间距400mm：
23.d＝x
‑
400mm
24.因此，本装置可以从行走小车启动时开始测量其位移量，然后根据上式计算出铁口深度d。
25.测量方法二：
26.当开口机的钻杆前端到达铁口孔道口9时，接近开关7被触发并向plc发出信号，
plc接到该信号后开始计量，根据编码器的输出信号计算行走小车的位移量。
27.显然，第二种测量方法直接测量铁口深度，不需要进行换算，因此测量误差更小。
28.本实施例使用桂林同方同侧式kd系列的液压开口机，测量580立方米高炉的铁口深度，开口机轨道长4.4米，当开始进行开铁口作业时，钻杆的钻进角度为11
°
，行走小车跟随钻杆逐渐移动，当钻杆到达铁口红点时(通过观察判断)，钻杆钻入铁口的长度就是铁口深度，此时铁口深度自动测量完成，钻铁口时间为6min，铁口深度为2000mm。
29.本装置可为炼铁高炉安全生产提供重要的生产参数依据，具有结构简单，设计合理，操作方便，成本低廉，便于维护等优点，可实现铁口深度的自动计算，降低职工作业风险，保证高炉生产的稳定性。
30.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种高炉铁口深度的自动测量装置，其特征是，包括开口机、plc以及与plc相连接的接近开关(7)、位移传感器(5)和显示器(10)，所述开口机包括行走小车(2)及安装在行走小车(2)上的液压马达(3)和钻孔装置，所述液压马达(3)的输出链轮通过链条与行走小车(2)的驱动链轮(4)连接，所述钻孔装置的钻杆(8)与行走小车(2)前方的高炉铁口孔道相对，所述接近开关(7)安装在高炉铁口孔道口(9)的侧部并与钻孔装置的钻杆(8)相对应，所述位移传感器(5)安装在行走小车(2)上。2.根据权利要求1所述的一种高炉铁口深度的自动测量装置，其特征是，所述位移传感器(5)为编码器，所述编码器安装在液压马达(3)的输出轴上。3.根据权利要求1或2所述的一种高炉铁口深度的自动测量装置，其特征是，所述显示器(10)安装在与液压马达(3)相连接的炉前液压站(1)上。4.根据权利要求3所述的一种高炉铁口深度的自动测量装置，其特征是，所述显示器(10)为液晶显示器。5.根据权利要求4所述的一种高炉铁口深度的自动测量装置，其特征是，还包括刻度盘(11)，所述刻度盘(11)安装在行走小车(2)的驱动链轮(4)上，用于显示行走小车(2)的位移量。

技术总结
一种高炉铁口深度的自动测量装置，包括开口机、PLC以及与PLC相连接的接近开关、位移传感器和显示器，所述开口机包括行走小车及安装在行走小车上的液压马达和钻孔装置，所述液压马达的输出链轮通过链条与行走小车的驱动链轮连接，所述钻孔装置的钻杆与行走小车前方的高炉铁口孔道相对，所述接近开关安装在高炉铁口孔道口的侧部并与钻孔装置的钻杆相对应，所述位移传感器安装在行走小车上。本实用新型利用位移传感器自动测量开口机的位移量，进而得到高炉铁口的深度值并在显示器上进行显示，不仅大大提高了铁口深度的测量精度和测量效率，而且测量人员无需接近铁口，从而消除了事故隐患，保证了测量人员的人身安全。保证了测量人员的人身安全。保证了测量人员的人身安全。


技术研发人员：林运朝 马朋涛 郭亮 刘佳坤 郭彦刚 李丽红 邢开彬 王艾军 王雷 郭瑞明 刘增亮
受保护的技术使用者：德龙钢铁有限公司
技术研发日：2020.12.29
技术公布日：2021/10/8