一种便捷高效的铁水渣层厚度测量系统

本发明涉及铁水渣层厚度测量，尤其涉及一种便捷高效的铁水渣层厚度测量系统。

背景技术：

1、高炉供炼钢铁水带渣量（即铁水带渣比例），国内各大钢厂都有不同的规定，但是在日常生产中，铁水带渣量测量耗时、测试不变、人工检测风险系数高。目前在高炉供炼钢铁水带渣量大时，往往采用扒渣的方式过磅秤得铁水带渣重量、计算确定铁水带渣比例，而扒渣操作费时、效率低、费力，不利于炼钢厂、炼铁厂的生产，并且存在一定的风险，难以实时确定带渣量是否符合公司的生产要求，对于定量分析高炉铁水带渣量指导炼铁实际生产以及铁水结算时的合理扣渣量带来困难。而使用示踪剂（baco3）的方法，由于baco3 价格昂贵，标定成本高，并且加入铁水后，会产生部分渣，使得渣量上升；

2、经检索，发明创造的名称为：一种铁水带渣量快速检测的简易工具（申请号：2013200071828.7，申请日：2013.02.08），该申请案中公开了一种铁水带渣量快速检测的简易工具，包括吹氧管，手柄，梯形铝条；所述工具设有吹氧管，末端为手柄；与吹氧管配合设有阶梯形铝条，阶梯形铝条的一端插在吹氧管的端部里。

3、虽然该专利的优点在于可以快速测得铁水带渣量的厚度，客观反映高炉带渣的控渣情况；但是其不足之处在于：（1）采用铝棒制作成测渣工具测量铁水渣层厚度，由于吹氧管是自耗式的，铝的损失大；（2）该发明创造需要操作人员拿住吹氧管末端的手柄，将设备插入到铁水液面以下进行测量，自动化、信息化程度低，不能实现数据自动动态采集分析；（3）操作人员的测量劳动强度大，人工参与度高。

4、一种高炉带渣量的测量方法（申请号：cn202211141537.0，申请日：2022.09.20），该专利，公开了一种高炉铁水带渣量的测定方法，通过称量装有铁水的铁水罐的重量，对空的渣罐进行称重，将铁水罐中的渣铁全部扒入渣罐中，扒除渣铁后将铁水罐中的铁水兑入转炉，然后称量空的铁水罐的重量，待渣罐中的渣铁冷却后对渣罐称重，将渣罐中的渣铁倒出，将所述渣铁进行破碎、研磨、磁选和筛分，最终形成分级磁选产物，对分级磁选产物进行称重，并检测分级磁选产物中的fe与c的质量分数，根据分级磁选产物的重量以及fe与c的质量分数得到分级磁选产物中渣的总质量分数，根据分级磁选产物中渣的总质量分数计算高炉铁水带渣量。

5、虽然此方法优点在于可以较为精确测量铁水带渣量；但是其不足之处在于：（1）测量方法复杂，会导致处理时间延长或需要更高的计算能力并且对于大规模的数据在测量过程中容易出现数据误差；（2）测量数据实时性不足，测量时间过长，缺乏实时数据会导致延迟的反馈，使得无法及时采取行动或做出决策。不能很好指导生产；（3）该方法需要更多的资源和投资，包括技术设备、人力成本和培训等。会导致生产成本增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种便捷高效的铁水渣层厚度测量系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种便捷高效的铁水渣层厚度测量系统，包括基座、设于基座顶部一侧的倾斜架和设于基座顶部另一侧的控制装置，所述倾斜架顶端底部的前后端均安装有l型的固定架，两个固定架之间纵向转动设有收卷辊，后端的固定架外壁上安装有用于收卷辊正反转的伺服电机；所述固定架下方竖向悬吊有耐高温陶瓷外壳，且所述耐高温陶瓷外壳外壁周侧均等距安装有多根安装管，所述安装管下部内均竖向活动设有用于铁水渣层厚度测量的耐高温陶瓷电导棒，所述耐高温陶瓷电导棒顶端安装有耐高温电线，且耐高温电线的另一端与控制装置电连接；所述倾斜架底部的外侧立架上安装用于耐高温陶瓷电导棒表面温度检测的热成像相机；所述控制装置的前端还安装有电势差显示器；所述收卷辊上卷绕有用于耐高温陶瓷外壳悬吊升降的起吊绳，所述倾斜架顶端槽口内纵向固接有导向筒，且导向筒上滑动套接有纵移导轮，所述导向筒内部设有用于纵移导轮移动的驱动组件；所述倾斜架的前端面顶部安装有传动盒，所述传动盒内部设有用于驱动组件传动的传动机构；两个固定架的顶部之间设有用于起吊绳支撑的支撑组件。

3、优选地，所述支撑组件包括开设在固定架顶端面的升降槽、活动设于升降槽内部的升降柱和横向转动设于两根升降柱顶部之间的支撑辊，所述升降槽的下部内转动设有螺杆，所述升降柱的底端面竖向开设有与螺杆配合的螺纹孔道，所述固定架的底端设有用于螺杆驱动的微型电机；且升降槽为矩形槽口状，升降柱为矩形柱体结构。

4、优选地，所述支撑辊的外表面上等距凹陷有多个导线环槽，所述纵移导轮由纵移套管和转动套接在纵移套管外壁上的导线筒组成，所述导线筒的两端为广口状、中部为缩颈状，所述起吊绳外端从导线筒和支撑辊的顶部绕过，所述起吊绳的绳体从支撑辊上其中一个导线环槽上绕过后，并弯折下垂，并连接有起吊圈；所述起吊圈与耐高温陶瓷外壳的顶部固定连接。

5、优选地，所述耐高温电线从耐高温陶瓷外壳 内部穿过与耐高温陶瓷电导棒电连接；所述倾斜架倾斜的顶面中部沿长度方向开设有散热槽，所述散热槽内部通过卡箍安装有耐高温陶瓷管，且耐高温电线从耐高温陶瓷管内部穿过与控制装置电性连接。

6、优选地，所述耐高温陶瓷管顶端上方的散热槽内部开设有矩形开口，所述矩形开口内纵向转动设有一对导线辊，且耐高温电线在进入耐高温陶瓷管之前从两根导线辊直线穿过。

7、优选地，所述驱动组件包括转动设于导向筒内部的丝杠、活动套接在丝杠上的螺纹管和固接在螺纹管底部的连接板，所述导向筒的底面沿长度方向开设有矩形条口，所述连接板的底端从矩形条口内伸出与纵移套管的内圈壁固接。

8、优选地，所述安装管的顶部设有用于耐高温陶瓷电导棒伸缩的电推杆，且电推杆的伸缩端底部通过隔热座与耐高温陶瓷电导棒连接固定；所述导向筒的外壁上端均套接有限位环板。

9、优选地，所述传动机构包括转动设于传动盒内部一侧的转盘、纵向转动设于传动盒内部另一侧的花键轴和固定套接在花键轴前端的齿轮，所述丝杠的前端面配合花键轴开设有花键槽；所述齿轮上方的传动盒内部横向设有与之啮合的齿条杆，且传动盒内壁上配合齿条杆开设有导向口，齿条杆的外端从导向口内伸出；所述齿条杆的内端通过铰接座活动铰接有铰接杆，所述转盘前端面的边缘纵向设有销轴，且铰接杆的内端固接有连接套，所述连接套活动套接在转盘前端面的销轴上。

10、优选地，所述导向口的前后端内壁上均纵向固接有圆柱形的限位导杆，所述齿条杆的前后端面上均沿长度方向开设有导向条槽，所述限位导杆的内端活动抵接在导向条槽内部，且限位导杆外圈壁与导向条槽上下端内壁滑动贴合。

11、优选地，所述固定架的底部均横向设有折板状的连接杆，两根连接杆的外端之间转动设有用于耐高温陶瓷外壳提起后防晃的防摆转杆。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1、本发明通过耐高温陶瓷电导棒与耐高温陶瓷外壳和起吊绳的配合，相比较普通测量高炉铁水渣层厚度的装置，通过记录电势差的骤变计算出耐高温陶瓷电导棒匀速下降的时间从而测得渣层厚度，相比传统方式更加迅速、精准，并且不会影响高炉中钢液的成分，更为科学精准；并且能够控制耐高温陶瓷电导棒的插入铁水中的深度，并且能够提高耐高温陶瓷电导棒在下降时的匀速性和稳定性，使得测量精度提升；

14、2、通过支撑组件与传动结构和驱动组件的配合，便于减少操作人员劳作强度，稳定钢铁工序之间的衔接可以提高工作效率，自动化系统可以能够更快、更精确地执行任务，减少了人为错误的可能性，大幅提高在测量铁水渣层厚度时的安全性；

15、3、同时可以对铁水渣层厚度进行实时测量，使得操作人员能够及时了解当前状况，帮助操作人员迅速做出决策；实时测量还有助于及时发现问题或异常，能够迅速采取纠正措施，防止问题进一步恶化；进而通过实时测量能够有效提高测量效率，因为能够及时识别和利用机会，避免资源的浪费；最后，实时测量可以带来更精确的数据和分析，为决策提供更可靠的基础；

16、4、若是装置出现异常时，还可以运用热成像相机，通过感应耐高温陶瓷电导棒上面的温度来计算渣层厚度，耐高温陶瓷电导棒插入铁水和渣层，由于铁水和渣层温度不同，单位时间内传输给陶瓷棒的温度不同，根据耐高温陶瓷电导棒上的温度区间部分，从而测算出渣层厚度，提高容错效果；

17、5、本发明还通过支撑辊与驱动组件和传动组件的配合，便于提高起吊绳在继续放卷时的稳定性和防摆动效果，进而能够提高耐高温陶瓷外壳和耐高温陶瓷电导棒在下降时的稳定性；同时根据支撑辊的调节的距离不同，也能够改变耐高温陶瓷电导棒下插检测位置，进而有效提高本装置的实用范围和在使用时的便捷性；同时能够避免因起吊绳缠绕不均匀在下放时因绳体之间的猛然错位造成耐高温陶瓷电导棒下放速度发生改变影响检测稳定的情况发生。