一種鋼包液位監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包，鋼包內(nèi)置有鋼液，鋼液上有鋼渣，所述鋼包的上方設(shè)有探頭、升降桿和PLC，升降桿的一端與探頭連接，另外一端通過電纜電連接著PLC；所述升降桿上安裝有位移檢測裝置，位移檢測裝置與PLC電連接。本實用新型提供的這種鋼包液位監(jiān)測裝置及方法，充分利用鋼渣在高溫條件下的導(dǎo)電性，以及鋼渣與鋼液電導(dǎo)率的不同的原理，巧妙地將檢測電流信號的變化與位移變化聯(lián)系起來，從而完成檢測任務(wù)；本實用新型通過自動化設(shè)備檢測鋼包凈空高度，包內(nèi)鋼液液位和渣層厚度，有助于準確掌握鋼包鋼液液位和渣層厚度等參數(shù)，有助于降低工人操作誤差和勞動強度，同時有助于提高后續(xù)設(shè)備和工藝的自動化水平。
【專利說明】
一種鋼包液位監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼包液位監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)中鋼包內(nèi)鋼液液位、渣層厚度、鋼包凈空等均通過人工目測估計，但由于人工目測的不準確性，給后續(xù)冶煉操作帶來許多的盲目性，后續(xù)設(shè)別工藝的操作必須通過人工調(diào)整操作才能完成，對實現(xiàn)煉鋼過程自動化控制造成很大的障礙。
[0003]可見只要能夠準確掌握鋼包內(nèi)鋼液的液位和渣層的厚度，就能夠準確判斷渣量對冶煉工藝的影響，及時干預(yù)修正，也有助于實現(xiàn)煉鋼過程自動化控制，減少人工操作。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是解決當前鋼包液位和渣層厚度只能通過人工目測獲知，對實現(xiàn)煉鋼過程自動化控制造成很大的障礙的問題。
[0005]為此，本實用新型提供了一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包，鋼包內(nèi)置有鋼液，鋼液上有鋼渣，所述鋼包的上方設(shè)有探頭、升降桿和PLC，升降桿的一端與探頭連接，另外一端通過電纜電連接著PLC;
[0006]所述升降桿上安裝有位移檢測裝置，位移檢測裝置與PLC電連接。
[0007]所述位移檢測裝置是位移傳感器，位移傳感器與PLC電連接。
[0008]所述位移檢測裝置是激光測距儀，激光測距儀與PLC電連接。
[0009]所述探頭包括至少兩根電極。
[0010]所述探頭由兩根電極組成。
[0011 ]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的這種鋼包液位監(jiān)測裝置及方法，充分利用鋼渣在高溫條件下的導(dǎo)電性，以及鋼渣與鋼液電導(dǎo)率的不同的原理，巧妙地將檢測電流信號的變化與位移變化聯(lián)系起來，從而完成檢測任務(wù);本實用新型通過自動化設(shè)備檢測鋼包凈空高度，包內(nèi)鋼液液位和渣層厚度，有助于準確掌握鋼包鋼液液位和渣層厚度等參數(shù)，有助于降低工人操作誤差和勞動強度，同時有助于提高后續(xù)設(shè)備和工藝的自動化水平。
[0012]以下將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0013]圖1是鋼包液位監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標記說明:1、升降桿;2、探頭;3、鋼包;4、鋼液;5、鋼渣;6、電纜;7、PLC;8、位移檢測裝置。
【具體實施方式】
[0015]實施例1:
[0016]針對當前企業(yè)鋼包液位和渣層厚度均通過人工目測的現(xiàn)狀，本實施例提供了一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包3，鋼包3內(nèi)置有鋼液4，鋼液4上有鋼渣5，所述鋼包3的上方設(shè)有探頭2、升降桿I和PLC7，升降桿I的一端與探頭2連接，另外一端通過電纜6電連接著PLC7;
[0017]所述升降桿I上安裝有位移檢測裝置8，位移檢測裝置8與PLC7電連接。
[0018]本實用新型的原理是在高溫條件下鋼渣具有導(dǎo)電性，但其與鋼液的電導(dǎo)率又有差異的原理。當探頭2在下降過程中與鋼渣5和鋼液4接觸后會形成電流回路，PLC7檢測到電流信號變化時記錄和處理數(shù)據(jù)，完成檢測。
[0019]本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意如圖1所示，圖中采用探頭2用于檢測電流信號，采用升降桿I用于帶動探頭上下運動并檢測運動行程，采用PLC7控制升降桿I上下運動和記錄并處理數(shù)據(jù)。其中，探頭2與升降桿I首尾相接，位于鋼包3上方，并通過電纜6與PLC7相連。
[0020]在實際使用過程中，以鋼包高度Hite和預(yù)留安全距離_為基準，以位移檢測裝置實時反應(yīng)的升降桿I行程S為計算依據(jù)。具體算法如下所示:
[0021 ]當升降桿I向下運動，當行程3等于瑕全時，認為探頭2到達鋼包3上沿，PLC7記錄數(shù)據(jù)。
[0022]當升降桿I繼續(xù)下降，探頭2觸碰到鋼渣5時，PLC7接收到電流信號，記錄此時升降桿I的行程S，PLC7通過公式I計算得到鋼包凈空高度ft?，
[0023]公式 I
[0024]當升降桿I繼續(xù)下降，探頭2觸碰到鋼液4時，PLC7接收到的電流信號會突變，記錄此時升降桿I的行程S，PLC7通過公式2計算得到渣層厚度_層，同時PLC7通過公式3計算得到鋼包內(nèi)鋼液高度H?。
[0025]Hgg=S-H^- 控公式2
[0026]控公式3
[0027]當PLC7獲得鋼包內(nèi)鋼液高度H鋼夜和渣層厚度H黯時，PLC7通過計算可分別求出鋼液的體積VlHt和鋼渣的體積V#?，分別帶入鋼液密度Pfft和鋼渣密度P#?，便可準確獲得鋼液的質(zhì)量Mat和渣的質(zhì)量MiSt O
[0028]需要說明的是，鋼液密度P?和鋼渣密度PiRt均是已知的參數(shù)，鋼液的體積Vm和鋼渣的體積％g，PLC7可以根據(jù)鋼包的形狀通過體積計算公式獲得。
[0029]本實施例提供的鋼包液位監(jiān)測裝置的工作過程是:步驟一，將探頭2、升降桿I和PLC7依次電連接，并將探頭2放置于鋼包3的上方，測量升降桿I距鋼包3上沿的垂直距離，記錄為H安全，同時記錄鋼包3的高度Has;
[0030]步驟二，PLC7控制升降桿I帶動探頭2向下運動，位移檢測裝置8記錄升降桿I的行程S，當升降桿I向下運動至S=_寸，PLC7由以下公式計算得到鋼包凈空高度_空，
[0031 ] H??=S-H^-
[0032]當升降桿I繼續(xù)下降，探頭2觸碰到鋼液4時，PLC7由以下公式計算得到渣層厚度和鋼液高度ft*，
[0033]Hag=S-H^r Η??
[0034]抄控；
[0035]步驟三，根據(jù)渣層厚度H廳和鋼液高度Hf掖，PLC7可獲知鋼液的體積V#掖和鋼渣的體積V?i，由以下公式計算得到鋼液的質(zhì)量和渣的質(zhì)量Μ?，
[0036]M鋼夜=P鋼夜.V鋼夜
[0037]M賺=P|糧.V賺。
[0038]本實用新型提供的這種鋼包液位監(jiān)測裝置及方法，充分利用鋼渣在高溫條件下的導(dǎo)電性，以及鋼渣與鋼液電導(dǎo)率的不同的原理，巧妙地將檢測電流信號的變化與位移變化聯(lián)系起來，從而完成檢測任務(wù);本實用新型通過自動化設(shè)備檢測鋼包凈空高度，包內(nèi)鋼液液位和渣層厚度，有助于準確掌握鋼包鋼液液位和渣層厚度等參數(shù)，有助于降低工人操作誤差和勞動強度，同時有助于提高后續(xù)設(shè)備和工藝的自動化水平。
[0039]實施例2:
[0040]針對當前企業(yè)鋼包液位和渣層厚度均通過人工目測的現(xiàn)狀，本實施例提供了一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包3，鋼包3內(nèi)置有鋼液4，鋼液4上有鋼渣5，所述鋼包3的上方設(shè)有探頭2、升降桿I和PLC7，升降桿I的一端與探頭2連接，另外一端通過電纜6電連接著PLC7;
[0041]所述升降桿I上安裝有位移檢測裝置8，位移檢測裝置8與PLC7電連接。所述位移檢測裝置8是位移傳感器，位移傳感器與PLC7電連接。
[0042]實施例3:
[0043]針對當前企業(yè)鋼包液位和渣層厚度均通過人工目測的現(xiàn)狀，本實施例提供了一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包3，鋼包3內(nèi)置有鋼液4，鋼液4上有鋼渣5，所述鋼包3的上方設(shè)有探頭2、升降桿I和PLC7，升降桿I的一端與探頭2連接，另外一端通過電纜6電連接著PLC7;
[0044]所述升降桿I上安裝有位移檢測裝置8，位移檢測裝置8與PLC7電連接。所述位移檢測裝置8是激光測距儀，激光測距儀與PLC7電連接。
[0045]實施例4:
[0046]針對當前企業(yè)鋼包液位和渣層厚度均通過人工目測的現(xiàn)狀，本實施例提供了一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包3，鋼包3內(nèi)置有鋼液4，鋼液4上有鋼渣5，所述鋼包3的上方設(shè)有探頭2、升降桿I和PLC7，升降桿I的一端與探頭2連接，另外一端通過電纜6電連接著PLC7;
[0047]所述升降桿I上安裝有位移檢測裝置8，位移檢測裝置8與PLC7電連接。所述探頭2包括至少兩根電極，能夠保證電流信號的傳輸。
[0048]實施例5:
[0049]在實施例1的基礎(chǔ)上，如圖1所示，作為優(yōu)選，所述探頭2由兩根電極組成。
[0050]一種鋼包液位監(jiān)測方法，包括如下步驟:
[0051 ]步驟一，將探頭2、升降桿I和PLC7依次電連接，并將探頭2放置于鋼包3的上方，測量升降桿I距鋼包3上沿的垂直距離，記錄為瑕全，同時記錄鋼包3的高度Hi胞；
[0052]步驟二，PLC7控制升降桿I帶動探頭2向下運動，位移檢測裝置8記錄升降桿I的行程S，當升降桿I向下運動至S=_寸，PLC7由以下公式計算得到鋼包凈空高度_空，
[0053]H??=S-H^-
[0054]當升降桿I繼續(xù)下降，探頭2觸碰到鋼液4時，PLC7由以下公式計算得到渣層厚度和鋼液高度ft*，
[0055]Hgg=S-H^r 控
[0056]抄控；
[0057]步驟三，根據(jù)渣層厚度H廳和鋼液高度Hf掖，PLC7可獲知鋼液的體積V#掖和鋼渣的體積V?i，由以下公式計算得到鋼液的質(zhì)量和渣的質(zhì)量Μ?，
[0058]MffS=PffS.Vfft
[0059]M賺=P|糧.V賺。
[0060]本實用新型提供的這種鋼包液位監(jiān)測裝置及方法，充分利用鋼渣在高溫條件下的導(dǎo)電性，以及鋼渣與鋼液電導(dǎo)率的不同的原理，巧妙地將檢測電流信號的變化與位移變化聯(lián)系起來，從而完成檢測任務(wù);本實用新型通過自動化設(shè)備檢測鋼包凈空高度，包內(nèi)鋼液液位和渣層厚度，有助于準確掌握鋼包鋼液液位和渣層厚度等參數(shù)，有助于降低工人操作誤差和勞動強度，同時有助于提高后續(xù)設(shè)備和工藝的自動化水平。
[0061]本實用新型提供的這種鋼包液位監(jiān)測裝置及方法，充分利用鋼渣在高溫條件下的導(dǎo)電性，以及鋼渣與鋼液電導(dǎo)率的不同的原理，巧妙地將檢測電流信號的變化與位移變化聯(lián)系起來，從而完成檢測任務(wù);本實用新型通過自動化設(shè)備檢測鋼包凈空高度，包內(nèi)鋼液液位和渣層厚度，有助于準確掌握鋼包鋼液液位和渣層厚度等參數(shù)，有助于降低工人操作誤差和勞動強度，同時有助于提高后續(xù)設(shè)備和工藝的自動化水平。
[0062]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構(gòu)成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實施例沒有詳細敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【主權(quán)項】
1.一種鋼包液位監(jiān)測裝置，包括鋼包(3)，鋼包(3)內(nèi)置有鋼液(4)，鋼液(4)上有鋼渣(5)，其特征在于:所述鋼包(3)的上方設(shè)有探頭(2)、升降桿(I)和PLC(7)，升降桿(I)的一端與探頭(2)連接，另外一端通過電纜(6)電連接著PLC(7); 所述升降桿(I)上安裝有位移檢測裝置(8)，位移檢測裝置(8)與PLC(7)電連接。2.如權(quán)利要求1所述的鋼包液位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述位移檢測裝置(8)是位移傳感器，位移傳感器與PLC( 7)電連接。3.如權(quán)利要求1所述的鋼包液位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述位移檢測裝置(8)是激光測距儀，激光測距儀與PLC( 7)電連接。4.如權(quán)利要求1所述的鋼包液位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述探頭(2)包括至少兩根電極。5.如權(quán)利要求1所述的鋼包液位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述探頭(2)由兩根電極組成。
【文檔編號】B22D2/00GK205571360SQ201620343689
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】焦志遠, 余嘉, 朱浪濤, 趙騰, 張虎
【申請人】中國重型機械研究院股份公司