專利名稱：一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煉鋼鋼包技術領域，特別是涉及一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置。
背景技術：
鋼包在煉鋼生產(chǎn)過程中，擔負著轉運鋼水的重要作用。由于鋼水處于大約1600度的高溫，對鋼包內(nèi)襯的侵蝕非常嚴重。鋼包工作環(huán)境是承受的鋼水溫度比模鑄高；鋼水在鋼包內(nèi)的停留時間延長；鋼包內(nèi)襯在高溫真空下自身揮發(fā)和經(jīng)受的攪動作用；內(nèi)襯在承接鋼水時受到的沖擊作用；熔渣對內(nèi)襯的侵蝕。鋼包內(nèi)襯侵蝕機理為鋼包內(nèi)襯在使用過程中不斷被損蝕，其機理是高溫下，鋼液和熔渣的化學侵蝕及機械沖刷所致。鋼水在高溫下，主要是鋼中Mn與耐火磚中的SiO2發(fā) 生化學反應，生成MnO，并還原出Si，對鋼包內(nèi)襯產(chǎn)生化學侵蝕作用。此外，化學侵蝕產(chǎn)生的MnO、脫氧產(chǎn)生的MnO以及鋼水二次氧化，生成并懸浮在鋼中的FeO和MnO又與耐火材料起反應，生成低熔點物質，加速耐火材料的破壞。不同成分的鋼液對內(nèi)襯的侵蝕程度也不一樣，總的趨勢是隨著鋼中含碳量的降低，出鋼溫度的升高，侵蝕作用更強烈。鋼渣對內(nèi)襯的侵蝕尤為明顯，高溫的熔渣與內(nèi)襯接觸時，由于熔渣中含有較多的FeO、CaO、Caf2、MnO等，它們與耐火材料中的Si02、Al203作用，生成低熔點物質，熔解到渣中。氧化性強，溫度高，流動性好的熔渣，侵蝕作用更強烈。內(nèi)襯損耗與耐火材料的質量也有關，當內(nèi)襯有裂縫或不致密時，熔渣將很快地滲透到縫隙中進行侵蝕，結果形成一層表面上看起來像是很致密的玻璃狀結構，但這層玻璃結構裂開，縫隙不斷擴大，加速了內(nèi)襯的損耗。同時，內(nèi)襯的損壞和侵蝕還與鋼包的砌筑質量有很大關系。鋼包的結構為鋼包是由外殼、加強箍、耳軸、鑄鋼口及滑動水口等組成。鋼包外殼用20 45mm鋼板鉚接或焊接而成，外殼上鉆有一定數(shù)量的排氣孔，以便在鋼包烘烤時，排除耐火材料中的水分，排氣孔直徑一般為10 20mm。加強箍即包殼的腰部采用鋼環(huán)箍緊，它起加固外殼，防止包殼變形的作用，一個鋼包一般在中上部各焊一條加強箍。鋼包兩側各裝一個耳軸，耳軸的位置一般應高于鋼包盛滿鋼水后的重心350 400mm,使鋼包在工作條件下能保持平衡。水口一般在鋼包底部右側，如果是普通水口，包底殼另有壓板和打緊銷軸，以防水口磚松動；如果是滑動水口，包底相當水口的位置焊接一塊與鋼包中心線垂直的基準板，滑動水口機械就安裝在基準板上。傾翻機構通常在包底部安裝一塊或兩塊厚鋼板，其位置在包底一端到包底邊緣，便于澆注完畢，將殘渣殘鋼倒入渣罐。包腿在包底部裝有3個包腿，以便擺放在地上時保護傾翻裝置和滑動機構。滑動水口是鋼包的重要部件，固定在包底與水口對應的位置。鋼包內(nèi)襯包括，隔熱層，作用是保溫，減少內(nèi)襯向外殼的熱傳遞，從而防止包殼在高溫下變形；永久層，作用是當工作層侵蝕到較薄時，防止鋼水且從工作層穿漏時燒壞包殼，從而提高包壽；工作層，直接接觸鋼水與爐渣，承受鋼水與爐渣的高溫及化學侵蝕，因此對其材質性能要求較高。[0006]由于鋼包渣線處的包襯最易受損，鋼包在經(jīng)過一段使用時間后，如果操作人員未準確判斷鋼包的包襯厚度，鋼包會出現(xiàn)“發(fā)紅”或穿包事故，燒壞設備或設計人身安全，如果能在鋼包的爐役器件及時或準確測量到鋼包的包襯的變化，即燒損情況，就可以知道此時鋼包是否處于安全期，即可避免安全事故的發(fā)生。但人眼面對高溫輻射，有時很難發(fā)現(xiàn)細微的裂縫，這造成了極大的安全隱患。目前，在煉鋼生產(chǎn)過程中，常見的做法是設置一定的安全使用次數(shù)，當鋼包到達該使用次數(shù)時即下線維修，這實際造成了耐火材料的極大浪費。因此，迫切需要一種鋼包內(nèi)襯在線裝置。

實用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，用于解決現(xiàn)有技術中因不能及時準確的測量鋼包內(nèi)襯，對鋼包的安全性評估不準確，從而造成安全事故和浪費耐火材料的問題。為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，用于檢測設置在臺車上鋼包的內(nèi)襯厚度；所述臺車運行在臺車軌道上，所述臺車軌道與煉鋼工序對接，所述裝置包括設置在鋼包一側且將采集的鋼包內(nèi)襯溫度轉變?yōu)闊嵯駡D的紅外熱像儀；與所述紅外熱像儀相連、用于將所述熱像圖轉換為標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)的圖像變送器；與所述圖像變送器相連、用于傳輸所述圖像變送器中標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)的交換機；與所述交換機相連、用于接收所述交換機中標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)并根據(jù)所述標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)推算出鋼包的內(nèi)襯厚度的工控機。可選地，所述臺車軌道上面依次設置有第一限位開關和第二限位開關；所述第一限位開關和所述第二限位開關將各自開關信號分別傳輸?shù)剿龉た貦C中?？蛇x地，所述工控機根據(jù)所述第一限位開關和所述第二限位開關的開關信號的先后順序控制所述紅外熱像儀的開啟和關閉。可選地，所述工控機中配置有通過鋼包表面溫度獲得鋼包內(nèi)襯厚度的鋼包內(nèi)襯溫度場反算模型?？蛇x地，所述紅外熱像儀配置有水冷套和鏡頭清潔器?？蛇x地，所述紅外熱像儀的耐熱溫度為1200°C?？蛇x地，所述圖像變送器采用TCP/IP網(wǎng)絡?？蛇x地，所述圖像變送器的圖像特征為320X240點陣，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度為16位，傳輸速度為每秒25中貞。如上所述，本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，具有以下有益效果I、本實用新型實現(xiàn)了煉鋼生產(chǎn)過程中鋼包內(nèi)襯的在線檢測，通過紅外熱像儀得到鋼包的溫度分布圖像，經(jīng)溫度場反算模型得到鋼包內(nèi)襯的厚度。2、檢測數(shù)據(jù)精確可靠，可以準確判斷鋼包的內(nèi)襯厚度。3、通過鋼包的內(nèi)襯厚度進而判斷鋼包是否處于安全期，有效避免了安全事故的發(fā)生。4、避免了采用設置安全次數(shù)的方法估計鋼包的使用壽命，節(jié)約了材料。
圖I顯示為本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置第一實施例的安裝使用俯視示意圖。圖2顯示為本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置第二實施例的安裝使用俯視示意圖。元件標號說明I 裝置10 紅外熱像儀11 圖像變送器12 支架13 工控機14 交換機15 第一限位開關16 第二限位開關2 臺車3 鋼包4 臺車軌道A 煉鋼工序
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。須知，本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置的說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質變更技術內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。本實用新型應用在鋼包附近，檢測鋼包內(nèi)襯的厚度以確保鋼包的安全性。目前，在煉鋼生產(chǎn)過程中，常見的做法是設置一定的安全使用次數(shù)，當鋼包到達該使用次數(shù)時即下線維修，這實際造成了耐火材料的極大浪費。有鑒于此，本實用新型提供了一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，通過紅外熱像儀檢測鋼包內(nèi)襯的厚度進而判斷鋼包的安全性。以下將詳細闡述本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置的原理及實施方式，使本領域技術人員不需要創(chuàng)造性勞動即可理解本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置。第一實施例:[0042]請參閱圖1，顯示為本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置結構示意俯視圖。如圖I所示，本實用新型提供一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，用于檢測設置在臺車2上鋼包3的內(nèi)襯厚度；所述臺車2運行在臺車軌道4上，所述臺車軌道4與煉鋼工序A對接，所述裝置I包括紅外熱像儀10、圖像變送器11、交換機14和工控機13。所述紅外熱像儀10是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，熱像圖上面的不同的顏色代表被測物體的不同溫度。所述紅外熱像儀10為一個設置在鋼包3 —側并將采集的鋼包3內(nèi)襯溫度轉變?yōu)闊嵯駡D；需要注意的是，因為所述鋼包3在臺車2上，而臺車2是在其運行的臺車軌道4上面，所以所述紅外熱像儀10的設置位置并不是任意的，而是應設置在臺車軌道4的兩側，且不易距離所述臺車軌道4太近以免損傷所述紅外熱像儀10，但也不能距離所述臺車軌道4 太遠，以免降低檢測的精度，可根據(jù)實際情況，合理設置所述紅外熱像儀10的位置。 在本實施例中，所述紅外熱像儀10通過支架12設置在所述臺車軌道4到一側并且所述紅外熱像儀10配置有水冷套和鏡頭清潔器，所述紅外熱像儀10的封裝標準為IP67等級，所述紅外熱像儀10的可測溫度達到1200°C，適用于檢測裝滿高溫鋼水鋼包3內(nèi)襯的溫度；所述紅外熱像儀10根據(jù)所述鋼包3內(nèi)襯的溫度可形成反應鋼包3內(nèi)襯溫度分布的紅外熱像圖。需要特別說明的是，為了保護所述紅外熱像儀10使得其在不工作時處于關閉狀態(tài)，利用兩個限位開關實現(xiàn)對鋼包3進入工序和離開工序的檢測，所述紅外熱像儀10開啟和關閉的控制方式為在所述臺車軌道4上面依次設置第一限位開關15和第二限位開關16，所述第一限位開關15和第二限位開關16分別與所述工控機13相連，并將各自的開關信號傳輸?shù)剿龉た貦C13中；所述工控機13通過所述第一限位開關15和第二限位開關16的開關信號的先后順序控制所述紅外熱像儀10的開啟和關閉。具體地，若臺車2在臺車軌道4行駛時，先觸碰第二限位開關16，后觸碰第一限位開關15，因第一限位開關15相對于第二限位開關16更靠近煉鋼工序A，此時應是臺車2想運送裝有鋼水的鋼包3進入到煉鋼工序A，則所述工控機13向所述紅外熱像儀10發(fā)送開啟命令，所述紅外熱像儀10打開；若臺車2在臺車軌道4行駛時，先觸碰第一限位開關15，后觸碰第二限位開關16，因第二限位開關16相對于第一限位開關15更遠離煉鋼工序A，此時應是臺車2想運送裝有鋼水的鋼包3離開煉鋼工序A，則所述工控機13向所述紅外熱像儀10發(fā)送停止命令，所述紅外熱像儀10關閉。所述圖像變送器11至少為一個，其具體數(shù)量與所述紅外熱像儀10的數(shù)量相等，即每臺紅外熱像儀10都需要連接一個圖像變送器11。所述圖像變送器11與所述紅外熱像儀10相連并將所述熱像圖轉換為標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)；在本實施例中，所述圖像變送器11采用TCP/IP網(wǎng)絡，可以實時傳輸全部溫度數(shù)據(jù)的紅外熱像圖數(shù)據(jù)至交換機14，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度為16位,速度為每秒25幀。所述標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)為交換機14可以接收和傳輸?shù)男盘枺鰣D像變送器11的圖像特征為320X240點陣。所述交換機14為一個，用以傳輸所述圖像變送器11中的標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)；若所述圖像變送器11有多個，多個所述圖像變送器11都連入相同的交換機14。[0050]所述工控機13為一個，接收所述交換機14中標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)并通過所述標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)推算出鋼包3的內(nèi)襯厚度，需要特別說明的是，所述工控機13中配置有鋼包3內(nèi)襯溫度場反算模型，通過鋼包3內(nèi)襯溫度場反算模型可以將針對鋼包3內(nèi)襯溫度形成的紅外熱像圖得到的標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)推算出鋼包3內(nèi)襯厚度，通過鋼包3的內(nèi)襯厚度進而判斷鋼包3是否處于安全期，有效避免了安全事故的發(fā)生，同時也避免了采用設置安全次數(shù)的方法估計鋼包3的使用壽命，節(jié)約了材料。第二實施例:第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于在第一實施例中，所述紅外熱像儀為一個，所述圖像變送器也為一個，然，并不局限于此，在其他的實施例中，所述紅外熱像儀及圖像變送器可以根據(jù)實際需求設置為多個，分別設置于所述鋼包的周側，以進行更為精確的檢測。但為便于闡述本實用新型的原理及功效，于本實施例中，暫以所述紅外熱像儀為兩個，相應的所述圖像變送器也為兩個為例進行說明，特此述明。請參閱圖2，如圖2所示，兩個所述紅外熱像儀10的安裝方式也有多種，可以平行設置在臺車軌道4的同側，可以設置在臺車軌道4的兩側；在設置在臺車軌道4兩側的情況下，可使得兩個所述紅外熱像儀10分別對準所述鋼包3且距鋼包3的距離在合理范圍的情況下，任意位置分布。在本實施例中，所述兩個紅外熱像儀10的安裝方式為對稱設置在所述臺車軌道4的兩側，且分別垂直于臺車2的運行方向上，即垂直于所述鋼包3，每個紅外熱像儀10分別與圖像變送器11連接后連入同一個交換機14，即每個紅外熱像儀10得到的紅外熱像圖經(jīng)對應的圖像變送器11變?yōu)闃藴实募t外熱像圖數(shù)據(jù)后，兩路標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)發(fā)送到一個交換機14中。所述工控機13通過接收交換機14中的兩路標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)進行分析，知道兩個紅外熱像儀10檢測到的鋼包3內(nèi)襯溫度，進而推算出鋼包3內(nèi)襯厚度，通過鋼包3的內(nèi)襯厚度進而判斷鋼包3是否處于安全期，有效避免了安全事故的發(fā)生，同時也避免了采用設置安全次數(shù)的方法估計鋼包3的使用壽命，節(jié)約了材料。在第二實施例中，采用兩個紅外熱像儀10的目的在于，可以對鋼包3在兩個方向上進行相對全面的檢測，提高檢測精度，更準確的判斷所述鋼包3的使用壽命和安全性，需要說明的是，根據(jù)具體使用條件和成本，也可以配置多個紅外熱像儀10和多個圖像變送器11，并不局限于兩個。綜上所述，本實用新型的一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，具有以下有益效果I、本實用新型實現(xiàn)了煉鋼生產(chǎn)過程中鋼包內(nèi)襯的在線檢測，通過紅外熱像儀得到鋼包的溫度分布圖像，通過溫度場反算模型得到鋼包內(nèi)襯的厚度。2、檢測數(shù)據(jù)精確可靠，可以準確判斷鋼包的內(nèi)襯厚度。3、通過鋼包的內(nèi)襯厚度進而判斷鋼包是否處于安全期，有效避免了安全事故的發(fā)生。4、避免了采用設置安全次數(shù)的方法估計鋼包的使用壽命，節(jié)約了材料。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行 修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，所述臺車運行在臺車軌道上，所述臺車軌道與煉鋼工序對接；其特征在于，所述裝置包括 設置在鋼包一側且將采集的鋼包內(nèi)襯溫度轉變?yōu)闊嵯駡D的紅外熱像儀； 與所述紅外熱像儀相連、用于將所述熱像圖轉換為標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)的圖像變送器； 與所述圖像變送器相連、用于傳輸所述圖像變送器中標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)的交換機； 與所述交換機相連、用于獲取鋼包的內(nèi)襯厚度的工控機。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，其特征在于，所述臺車軌道上面依次設置有第一限位開關和第二限位開關；所述第一限位開關和所述第二限位開關將各自開關信號分別傳輸?shù)剿龉た貦C中。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，其特征在于，所述工控機根據(jù)所述第一限位開關和所述第二限位開關的開關信號的先后順序控制所述紅外熱像儀的開啟和關閉。
4.根據(jù)權利要求I所述的用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，其特征在于，所述紅外熱像儀配置有水冷套和鏡頭清潔器。
5.根據(jù)權利要求I所述的用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，其特征在于，所述紅外熱像儀的耐熱溫度為1200°C。
6.根據(jù)權利要求I所述的用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，其特征在于，所述圖像變送器采用TCP/IP網(wǎng)絡。
7.根據(jù)權利要求I所述的用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，其特征在于，所述圖像變送器的圖像特征為320X240點陣，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度為16位，傳輸速度為每秒25幀。
專利摘要本實用新型提供一種用于檢測臺車上鋼包內(nèi)襯厚度的裝置，所述裝置包括設置在鋼包一側并將采集的鋼包內(nèi)襯溫度轉變?yōu)闊嵯駡D的紅外熱像儀；與所述紅外熱像儀相連并將所述熱像圖轉換為標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)的圖像變送器；傳輸所述圖像變送器中標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)的交換機；接收交換機中標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)并通過所述標準的紅外熱像圖數(shù)據(jù)推算出鋼包的內(nèi)襯厚度的工控機。本實用新型通過紅外熱像儀得到鋼包的熱像圖，通過溫度場反算模型得到鋼包內(nèi)襯的厚度，有效避免了安全事故的發(fā)生，同時也避免了采用設置安全次數(shù)的方法估計鋼包的使用壽命，節(jié)約了材料。
文檔編號B22D2/00GK202498193SQ201220032138
公開日2012年10月24日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權日2012年2月1日
發(fā)明者侯志昌, 徐安軍, 李鵬舉, 汪紅兵, 王建軍, 袁成玉 申請人:上海安可科技有限公司