一种钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统及方法与流程

1.本发明属于冶金技术领域；尤其涉及一种钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统及方法。


背景技术：

2.钢水冶炼过程中钢水温度是一个重要指标，他在每一工序都是重要的控制目标；现阶段准确测温的要求之一是测温枪插入钢水的深度一定要在要求的范围内，而钢水液面高度是支撑这点要求的重要指标。钢渣在钢水冶炼过程中起着重要作用，它不仅可以保温，而且可以调节钢水成份和去除钢水中的杂质；钢渣的成份和厚度是重要的指标，而厚度换算成重量可以指导钢渣成份的调节。
3.目前钢水液面高度和钢渣厚度的测量使用的是目测人工经验或者手动测量，这两种方法要么准确率差、要么效率低；使用本发明的测试方法不仅可以得到准确的数据，减少劳动强度，提高生产效率和产品质量。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供了一种钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统及方法。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明涉及一种钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统，包括升降机构1、旋转机构2、除结壳机构3、检测杆4、驱动器5和控制器6；
7.其中，所述升降机构1的执行端与所述检测杆4固定连接，底座端与所述旋转机构2固定连接；
8.所述驱动器5的发出信号控制升降机构1和所述旋转机构2；
9.所述控制器6的发出信号依次控制所述驱动器5、除结壳机构3、升降机构1、旋转机构2和检测杆4；
10.所述除结壳机构3设置在所述旋转机构2旁。
11.优选地，所述旋转机构2设置有工作位、待机位和除结壳位，其中除结壳位与所述除结壳机构3对应设置。
12.优选地，所述控制器6设置有数据缓存模块7和判定模块8；
13.所述控制器6用于采集数据，并存入所述数据缓存模块7；其中所述控制器采集的数据包括检测杆4的垂直位置和该位置对应的电阻值；
14.所述判定模块8用于处理所述数据缓存模块7中的数据，且根据电阻值的变化趋势和突变点判断给出检测杆4进入钢渣11时和钢液10时对应的检测杆4的垂直位置。
15.本发明还涉及前述的钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统的检测方法，包括以下步骤：
16.步骤一，待测前的准备：将所述旋转机构2出于待机位，将所述检测杆4垂直设置在所述旋转机构2上；
17.步骤二，当被检测钢包到达检测位时，启动所述控制器6，将其控制所述驱动器5驱动旋转机构2到达检测位，且所述检测杆4位于钢包正上方；
18.步骤三，将所述驱动器5控制升降机构1的升降，使所述检测杆4下降，所述检测杆4依次垂直插入钢渣11和钢水10中；所述检测杆4下降的整个过程的数据由所述控制器6记录；该数据为所述检测杆4的垂直位置和位置电阻的数据；
19.步骤四，所述控制器6记录的数据存入数据缓存7中，所述判定模块8实时检测缓存中的数据，根据电阻的变化趋势判断给出检测杆4进入钢渣11时和钢水10时对应的检测杆4的垂直位置，根据已知的钢包相对于检测杆4的位置，可以求出钢水液面的高度和钢渣的厚度；
20.当所述判定模块8判断所述检测杆4已进入钢水时，所述控制器6控制驱动器5驱动所述升降机构1停止下降，驱动所述升降机构1使所述检测杆4上升。
21.当所述检测杆4上升至最高位后停止上升，所述控制器6控制驱动器5驱动旋转装置2旋转至除结壳机构3，去除检测杆4上的结壳，所述控制器6控制驱动器5驱动旋转机构2到达待机位。
22.本发明具有以下优点：
23.(1)本发明所涉及的系统，可以在线快速自动检测钢水液面的高度和钢渣的厚度，并且数据准确可靠，减少劳动强度、提高设备生产效率、提供钢水品质，为全自动化炼钢提供有力的支撑。
24.(2)本发明所涉及的系统为钢水冶炼过程中测温、造渣、调节成份等工艺环节提供了快速、准确的数据支撑。
附图说明
25.图1是本发明所涉及的钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统结构图；
26.其中，1、升降机构；2、旋转机构；3、除结壳机构；4、检测杆；5、驱动器；6、控制器；7、数据缓存模块；8、判定模块；9、平台；10、钢水；11、钢渣；12、钢包上沿。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
28.实施例
29.本实施例涉及一种钢水液面高度及钢渣厚度的检测系统，该系统安装在钢包上方平台9，位于吊包位和处理位之间；见图1所示：包括升降机构1、旋转机构2、除结壳机构3、检测杆4、驱动器5和控制器6；
30.其中，所述升降机构1的执行端与所述检测杆4固定连接，底座端与所述旋转机构2固定连接；
31.所述驱动器5的发出信号控制升降机构1和所述旋转机构2；
32.所述控制器6的发出信号依次控制所述驱动器5、除结壳机构3、升降机构1、旋转机构2和检测杆4；控制器6用于发命令、采集信号、和运行控制系统。
33.所述除结壳机构3设置在所述旋转机构2旁。
34.本实施例所涉及的系统具体检测的步骤为：
35.步骤一，待测前的准备：将所述旋转机构2出于待机位，将所述检测杆4垂直设置在所述旋转机构2上；
36.步骤二，当被检测钢包到达检测位时，启动所述控制器6，将其控制所述驱动器5驱动旋转机构2到达检测位，且所述检测杆4位于钢包正上方；
37.步骤三，将所述驱动器5控制升降机构1的升降，使所述检测杆4下降，所述检测杆4依次垂直插入钢渣11和钢水10中；所述检测杆4下降的整个过程的数据由所述控制器6记录；该数据为所述检测杆4的垂直位置和位置电阻的数据；
38.步骤四，所述控制器6记录的数据存入数据缓存7中，所述判定模块8实时检测缓存中的数据，根据电阻的变化趋势判断给出检测杆4进入钢渣11时和钢水10时对应的检测杆4的垂直位置，根据已知的钢包相对于检测杆4的位置，可以求出钢水液面的高度和钢渣的厚度；
39.当所述判定模块8判断所述检测杆4已进入钢水时，所述控制器6控制驱动器5驱动所述升降机构1停止下降，驱动所述升降机构1使所述检测杆4上升。
40.当所述检测杆4上升至最高位后停止上升，所述控制器6控制驱动器5驱动旋转装置2旋转至除结壳机构3，去除检测杆4上的结壳，所述控制器6控制驱动器5驱动旋转机构2到达待机位。
41.本发明所涉及的系统，通过检测杆4依次插入钢渣和钢水，判定模块8根据过程数据中电阻的变化趋势特征，结合对应的检测杆4垂直位置计算出钢水的液面高度和钢渣的厚度；整个检测过程可自动完成。
42.发明所涉及的系统可用于检测钢包所盛钢水在钢包内的液面高度，以及钢水上方覆盖的钢渣的厚度，对钢水冶炼过程中测温、造渣、调节成份等工艺环节提供了快速、准确的数据支撑，可以提高生产效率、钢水品质，而且有助于智能化全过程钢水冶炼的实现。
43.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。