專利名稱：煉鋼中熔渣厚度的測量設(shè)備及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量熔渣厚度的設(shè)備及其方法，具體地說，涉及測量煉鋼過程中，漂浮在鋼水包中的鋼水上的熔渣厚度的設(shè)備及方法。
熔渣通常是指在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)鋼水過程中產(chǎn)生的金屬氧化物或非金屬氧化物組成的多組分系統(tǒng)材料。熔渣是氧化物、菱鐵礦、介質(zhì)溶劑和難熔材料的熔融物SiO2、CaO、FeO、MnO和MgO的混合物，該熔融物是由鋼水中的硅、鎂、磷及硫的氧化產(chǎn)生的。熔渣被用作除去鋼中雜質(zhì)的介質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)上述目的可通過吹氧過程中輸入包括生石灰、石灰?guī)r等的輔助材料，并收集吹氧過程中產(chǎn)生的氧化物來生產(chǎn)鋼水。
在轉(zhuǎn)爐中的大量熔渣流入鋼水包的情況下，可能發(fā)生回磷和回硫，脫氧劑和合金鐵的真實(shí)增益率被降低，熔渣成為降低鋼的純度的主要因素。因此，鋼水包熔渣的制備及控制被認(rèn)為是煉鋼工業(yè)的關(guān)鍵性技術(shù)。另一方面，熔渣數(shù)量的信息對(duì)于獲得最佳的熔渣成分是必不可少的。為此，應(yīng)準(zhǔn)確地測量轉(zhuǎn)爐熔渣的流入量，對(duì)于先前的測量，要求測量鋼水包中的熔渣的厚度。
測量熔渣厚度的常規(guī)方法可分為圖1A中所示的肉眼測量法，圖1B中所示的利用退火鋼絲的測量法，以及圖1C中所示的利用激光或電磁波的測量法。但是，由于常規(guī)方法不準(zhǔn)確，并且再現(xiàn)性不夠，因此常規(guī)方法不適于實(shí)際應(yīng)用。即，肉眼測量法需要有經(jīng)驗(yàn)的測量人員，并且隨著測量人員的不同還會(huì)產(chǎn)生偏差。關(guān)于利用退火鋼絲的測量法，會(huì)因退火鋼絲浸入鋼水包中熔渣的浸入時(shí)間和浸入角度的不同，導(dǎo)致厚度測量的偏差。而利用激光或電磁波的測量法，由于激光和電磁波在位于熔渣表面的固化熔渣上會(huì)被漫反射，因此也難以準(zhǔn)確地測量熔渣的厚度。
為了解決上述問題，本發(fā)明申請(qǐng)人的韓國專利129,056號(hào)公開了一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備，如圖2所示。這種測量熔渣厚度的設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)器、測力儀6、指示器及個(gè)人計(jì)算機(jī)。驅(qū)動(dòng)器由等速電機(jī)及導(dǎo)軌組成，等速電機(jī)具有一個(gè)小齒輪。根據(jù)該專利發(fā)明，當(dāng)借助等速電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，把浸入棒3下放到鋼水包2，浸入棒3通過熔渣和鋼水的時(shí)候，由測力儀6測量相對(duì)于浸入棒下降距離的負(fù)荷變動(dòng)，測量結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)，并由計(jì)算機(jī)在圖上繪出。用戶可根據(jù)繪制的圖形獲得熔渣的厚度。
但是，由于在把浸入棒3下放到鋼水包2中的時(shí)候，固態(tài)熔渣會(huì)被浸入棒3推動(dòng)，所測得的負(fù)荷是變動(dòng)的，致使測量值不準(zhǔn)確。因此，如圖3所示，難以探測熔渣與鋼水之間的邊界面。這種情況下，由于需要反復(fù)升高和降低浸入棒3，直到獲得正確的圖形為止，因此測量變得非常麻煩。
另外，由于在編碼器6的輸出信號(hào)中摻有噪聲，使得輸出脈沖的數(shù)目改變，這樣浸入棒3的下降距離不能準(zhǔn)確地測得，從而導(dǎo)致測量誤差。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備及其方法，其中，當(dāng)下放浸入棒時(shí)，探測大氣與熔渣之間的邊界面，當(dāng)升高浸入棒時(shí)，探測熔渣與鋼水之間的邊界面，能夠防止因固態(tài)熔渣使得探測熔渣與鋼水之間的邊界面產(chǎn)生誤差，從而可以準(zhǔn)確地測量熔渣的厚度。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備及其方法，防止當(dāng)測量熔渣厚度時(shí)，因鋼水包產(chǎn)生的輻射熱而導(dǎo)致編碼器和測力儀發(fā)生故障。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備，它包括一個(gè)電機(jī)，用于把浸入棒下放到盛有不同比重的熔渣和鋼水的鋼水包中，和從鋼水包中升起浸入棒；一個(gè)編碼器，輸出對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的脈沖信號(hào)；一個(gè)計(jì)數(shù)器，實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)編碼器輸出的脈沖信號(hào)，并計(jì)算浸入棒的移動(dòng)距離；一個(gè)測力儀，傳感施加在浸入棒上的負(fù)荷的變化；一個(gè)測力儀轉(zhuǎn)換器，把傳感的負(fù)荷變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；和一個(gè)處理器控制計(jì)算機(jī)，通過產(chǎn)生表示相對(duì)于浸入棒的移動(dòng)距離的負(fù)荷變化的圖，并根據(jù)該圖，探測大氣與熔渣之間的邊界面以及熔渣與鋼水之間的邊界面來計(jì)算熔渣的厚度。
另外，本發(fā)明提供一種用于測量熔渣厚度的方法，它包括下述步驟(A)當(dāng)判斷輸入了開始測量熔渣厚度的命令時(shí)，下放浸入棒；(B)傳感浸入棒的下降距離和施加在浸入棒上的負(fù)荷的變化，并以圖形的形式輸出相對(duì)于下降距離的負(fù)荷變化；(C)探測大氣與熔渣之間的邊界面；(D)當(dāng)浸入棒到達(dá)預(yù)定的最低位置時(shí)，盡快升起浸入棒；(E)傳感浸入棒的上升距離和施加在浸入棒上的負(fù)荷的變化，獲得表示相對(duì)于上升距離的負(fù)荷變化的圖形，并輸出與步驟(B)中的所述圖形結(jié)合，表示相對(duì)于上升距離的負(fù)荷變化的圖形；以及(F)利用在步驟(C)獲得的大氣與熔渣之間邊界面的位置值，和在步驟(E)獲得的熔渣與鋼水之間邊界面的位置值，計(jì)算熔渣的厚度。
結(jié)合附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)說明，將更清楚地理解本發(fā)明的上述及其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中圖1A是常規(guī)的肉眼測量法的透視圖；圖1B是利用退火鋼絲的常規(guī)測量法的示意圖；圖1C是利用激光或電磁波的常規(guī)測量法的示意圖；圖2是用于測量熔渣厚度的另一常規(guī)設(shè)備的示意圖；圖3是根據(jù)圖2所示的設(shè)備，相對(duì)于浸入棒的下降距離的負(fù)荷變化圖；圖4A是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于測量熔渣厚度的設(shè)備的側(cè)視圖；圖4B是本發(fā)明的測量單元的詳細(xì)剖視圖；圖5是本發(fā)明的用于測量熔渣厚度的設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是本發(fā)明的編碼器的輸出波形圖；圖7是本發(fā)明的用于測量熔渣厚度的方法的流程圖；圖8是本發(fā)明的相對(duì)于浸入棒的移動(dòng)距離的負(fù)荷變化圖；圖9是本發(fā)明的熔渣厚度和從轉(zhuǎn)爐排出的熔渣的數(shù)量之間的關(guān)系圖。
圖4A是本發(fā)明的測量熔渣厚度的設(shè)備的側(cè)視圖。圖4B是本發(fā)明的測量單元的詳細(xì)剖視圖。
如圖4A所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測量熔渣厚度的設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)器、測力儀12、測量單元“A”和個(gè)人計(jì)算機(jī)。驅(qū)動(dòng)器以等速下放和升高浸入棒3，測力儀12是用于測量負(fù)荷的傳感器，測量單元測量相對(duì)于浸入棒3的下降距離的浸入棒3的負(fù)荷變動(dòng)，個(gè)人計(jì)算機(jī)接收來自測量單元的傳感信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)器由等速電機(jī)和導(dǎo)軌組成，導(dǎo)軌配有編碼器14。等速電機(jī)和導(dǎo)軌安裝在測量單元的內(nèi)部。
測量單元“A”包括一個(gè)外部保護(hù)罩11、測力儀12和測力儀轉(zhuǎn)換器13。測力儀12測量浸入棒3被放入鋼水包中和從鋼水包中升起時(shí)，施加在浸入棒3上的負(fù)荷的變動(dòng)，測力儀轉(zhuǎn)換器13把傳感的負(fù)荷值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸出該電信號(hào)。另外，測量單元配有氮?dú)夤夤?6和氮?dú)馀艢夤?7。為了冷卻測量單元的內(nèi)部，氮?dú)夤夤?6供給氮?dú)?，氮?dú)馀艢夤?7排放氮?dú)狻亩?，防止了因鋼水?產(chǎn)生的輻射熱而引起的測量單元的故障，這樣便可正確地測量熔渣的厚度。
另一方面，浸入棒3的長度應(yīng)大于熔渣層的厚度。浸入棒的下降速度應(yīng)在浸入棒3不被熔于鋼水中的范圍內(nèi)。應(yīng)確定浸入棒3的重量，以防止浸入棒3被鋼水流搖動(dòng)，并易于操縱。此外，浸入棒3的形狀最好為圓柱形，以便當(dāng)升高和下放浸入棒3時(shí)，施加在浸入棒3的表面上的浮力變得均勻。
另一方面，圖5是用于測量熔渣厚度的設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6是本發(fā)明的編碼器的輸出波形圖。
如圖5所示，測量熔渣厚度的設(shè)備包括熔渣厚度測量開關(guān)18，電機(jī)15，編碼器14，計(jì)數(shù)器19，測力儀12，測力儀轉(zhuǎn)換器13，處理器控制計(jì)算機(jī)40和顯示器30。厚度測量開關(guān)16[譯注應(yīng)為18]接收用于開始熔渣厚度測量的起動(dòng)信號(hào)，電機(jī)15用于下放和升高浸入棒3，編碼器14檢測電機(jī)15的驅(qū)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向，計(jì)數(shù)器19實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)并輸出編碼器14檢測的脈沖信號(hào)，測力儀12傳感浸入棒3的負(fù)荷變化，測力儀轉(zhuǎn)換器13把傳感的負(fù)荷變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，處理器控制計(jì)算機(jī)40通過產(chǎn)生表示相對(duì)于浸入棒3移動(dòng)距離的負(fù)荷變化的圖形，并根據(jù)該圖形檢測大氣與熔渣之間的邊界面，以及熔渣與鋼水之間的邊界面，計(jì)算熔渣的厚度，顯示器30在屏幕上輸出表示相對(duì)于浸入棒3移動(dòng)距離的負(fù)荷變化的圖形，并顯示熔渣的厚度。
在上述結(jié)構(gòu)中，編碼器14檢測電機(jī)15的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。這時(shí)，輸出檢測的結(jié)果，如圖6所示。輸出信號(hào)由三對(duì)信號(hào)組成，表示根據(jù)電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的純脈沖信號(hào)的信號(hào)對(duì)A和A′，表示電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的信號(hào)對(duì)B和B′，以及表示電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的信號(hào)對(duì)C和C′。這樣，當(dāng)信號(hào)A和A′比B相信號(hào)更早出現(xiàn)時(shí)，則判斷電機(jī)15沿正常方向轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)信號(hào)B和B′比信號(hào)A和A′更早出現(xiàn)時(shí)，則判斷電機(jī)沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明采用一種方法，這種方法是，在來自編碼器14的三對(duì)信號(hào)通過計(jì)數(shù)器19被輸入，并在計(jì)算了這三對(duì)信號(hào)之間的相差之后，輸入脈沖數(shù)目，從而可以盡管只有一相中產(chǎn)生了噪聲，并且脈沖數(shù)目被改變，而剩余信號(hào)對(duì)未發(fā)生改變時(shí)，消除因判斷這些信號(hào)為噪聲所造成的浸入棒移動(dòng)距離的誤差。
下面將結(jié)合


本發(fā)明的一種用于測量熔渣厚度的方法。
圖7是測量熔渣厚度的方法的流程圖。圖8是相對(duì)于浸入棒3的移動(dòng)距離的負(fù)荷變化的曲線圖。
參見圖7和8，下面來說明測量熔渣厚度的方法。當(dāng)在步驟S10，用戶輸入熔渣厚度測量開關(guān)18的“接通”信號(hào)時(shí)，電機(jī)5沿正常方向運(yùn)轉(zhuǎn)，以便將浸入棒3下放到步驟S12。這時(shí)，編碼器14根據(jù)電機(jī)15的反向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，傳感運(yùn)轉(zhuǎn)速度，并根據(jù)傳感到的運(yùn)轉(zhuǎn)速度把經(jīng)計(jì)數(shù)器19計(jì)數(shù)之后的脈沖信號(hào)輸入處理器控制計(jì)算機(jī)40。
在步驟S14，當(dāng)借助電機(jī)15的運(yùn)轉(zhuǎn)下放浸入棒3時(shí)，測力儀12傳感施加在浸入棒3上的負(fù)荷的變化。這時(shí)，傳感得到的負(fù)荷值被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，該電信號(hào)被輸入處理器控制計(jì)算機(jī)40。隨后，處理器控制計(jì)算機(jī)40根據(jù)電機(jī)15的運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)算浸入棒的移動(dòng)距離，并輸出表示每個(gè)移動(dòng)時(shí)刻下的負(fù)荷變化的曲線圖，例如圖8。
當(dāng)浸入棒3從初始位置(該位置被設(shè)定為基準(zhǔn)位置的0毫米)移動(dòng)到大氣與熔渣之間的邊界面的時(shí)候，由測力儀12在某一誤差范圍內(nèi)傳感負(fù)荷變化。另一方面，在浸入棒3的下端接觸大氣與熔渣之間的邊界面(例如，位于浸入棒3的移動(dòng)距離為262毫米位置的表面)之后，當(dāng)浸入棒3被進(jìn)一步下放時(shí)，由于大氣與熔渣之間的比重差異產(chǎn)生的浮力，浸入棒3在熔渣中的重量值的降低比浸入棒3在大氣中重量值的降低更大。根據(jù)大氣與熔渣之間比重的差異，確定負(fù)荷值降低的梯度。
在步驟S18，處理器控制計(jì)算機(jī)40計(jì)算負(fù)荷變化值，并通過確定計(jì)算得到的負(fù)荷變化值是否對(duì)應(yīng)于大氣與熔渣之間的邊界面，探測大氣與熔渣之間的邊界面(指的是圖8中的
梯度)。這時(shí)，當(dāng)浸入棒3到達(dá)大氣與熔渣之間的邊界面時(shí)，浮力Balg可由等式1表示，施加在浸入棒3上的真實(shí)負(fù)荷值W1可由等式2表示。Balg＝πr2t1dslag式中Balg、π、r、t1和dslag分別表示熔渣施加在浸入棒3上的浮力、圓的圓周和其直徑之比、浸入棒3的半徑、熔渣層的厚度及熔渣層的密度。W1＝W-Bslag式中，W1、W和Bslag分別表示施加在浸入棒3上的真實(shí)負(fù)荷、浸入棒3的重量及熔渣施加在浸入棒3上的浮力。
當(dāng)在步驟S20中探測到大氣與熔渣之間的邊界面時(shí)，在步驟S22中，處理器控制計(jì)算機(jī)40輸出用于操縱電機(jī)15的信號(hào)，以便把浸入棒3從浸入棒3的移動(dòng)距離為262毫米的位置降低到浸入棒3的移動(dòng)距離為180毫米的位置。隨后，在步驟S24，編碼器14根據(jù)電機(jī)15的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，檢測脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器19計(jì)數(shù)該脈沖信號(hào)，并把對(duì)應(yīng)于浸入棒3的移動(dòng)距離的該信號(hào)輸入處理器控制計(jì)算機(jī)40。于是，在步驟S26，判斷從計(jì)數(shù)器19輸入的浸入棒3的移動(dòng)距離是否是442毫米，根據(jù)該442毫米，浸入棒3從大氣與熔渣之間的邊界面開始的移動(dòng)距離是180毫米，在該邊界面位置，浸入棒3的移動(dòng)距離為262毫米。當(dāng)浸入棒3移動(dòng)大于180毫米的距離時(shí)，電機(jī)15沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)入步驟S28，升起浸入棒3。
當(dāng)浸入棒3被升起時(shí)，測力儀12傳感當(dāng)浸入棒3被升起時(shí)產(chǎn)生的負(fù)荷變化。借助測力儀轉(zhuǎn)換器13，將傳感到的負(fù)荷值輸入處理器控制計(jì)算機(jī)40。這時(shí)，浸入棒3處于鋼水中，由于鋼水與熔渣之間比重的差異，負(fù)荷值沿著圖8的
梯度改變。圖8的梯度
大于浸入棒3處于熔渣層中的梯度。獲得表示相對(duì)于升高距離的負(fù)荷變化的圖，并把該負(fù)荷變化圖與先前獲得的表示相對(duì)于下降距離的負(fù)荷變化的圖相結(jié)合。
當(dāng)浸入棒3浸入鋼水中時(shí)，鋼水施加在浸入棒3上的浮力Bmetal可由等式3表示，而施加在浸入棒3上的真實(shí)負(fù)荷W2可由等式4表示。Bmetal＝πr2t2dmetal式中Bmetal、π、r、t2和dmetal分別表示鋼水施加在浸入棒3上的浮力、圓的圓周和其直徑之比、浸入棒3的半徑、浸入棒3的浸入深度及鋼水的密度。W2＝W-Bslag-Bmetal式中，W2、W、Bslag和Bmetal分別表示施加在浸入棒3上的真實(shí)負(fù)荷、浸入棒3的重量、熔渣層施加在浸入棒3上的浮力及鋼水施加在浸入棒3上的浮力。
另一方面，噪聲數(shù)據(jù)被丟棄，通過比較當(dāng)升起浸入棒3時(shí)檢測的負(fù)荷圖中關(guān)于鋼水范圍的數(shù)據(jù)，辨別噪聲數(shù)據(jù)。從首先過濾的穩(wěn)定數(shù)據(jù)的初始數(shù)據(jù)向首先過濾的穩(wěn)定數(shù)據(jù)的最后數(shù)據(jù)劃一條線。另外，通過把該條線上的值和實(shí)際數(shù)據(jù)的值進(jìn)行比較，丟棄偏離一定限度的數(shù)據(jù)。利用其次過濾的穩(wěn)定數(shù)據(jù)的最小二乘法，得到鋼水的回歸方程式。于是，由于是利用鋼水的穩(wěn)定范圍內(nèi)的穩(wěn)定數(shù)據(jù)，得到鋼水的回歸方程式，因此即使存在許多噪聲，也可得到鋼水的準(zhǔn)確回歸方程式。
在電機(jī)15反向運(yùn)轉(zhuǎn)使浸入棒3上升，當(dāng)浸入棒3到達(dá)熔渣與鋼水之間的邊界面時(shí)，相對(duì)于浸入棒3的負(fù)荷值，在熔渣與鋼水之間邊界面的負(fù)荷變化梯度小于由回歸方程式計(jì)算的在鋼水中的負(fù)荷變化梯度。這是由于熔渣與鋼水之間比重的差異導(dǎo)致施加在浸入棒3上的浮力發(fā)生改變而引起的。
另一方面，為什么在升起浸入棒3的時(shí)候，探測熔渣與鋼水之間邊界面的原因是，當(dāng)下放浸入棒3的時(shí)候，固態(tài)熔渣被浸入棒3向下推動(dòng)，從而使得這時(shí)不能準(zhǔn)確地探測負(fù)荷變化的改變。即，當(dāng)浸入棒3從浸泡在鋼水中的位置升起的時(shí)候，通過傳感施加在浸入棒3上的負(fù)荷的變化，準(zhǔn)確地探測熔渣與鋼水之間的邊界面。這是因?yàn)楫?dāng)升起浸入棒3時(shí)，固態(tài)熔渣不會(huì)引起負(fù)荷變化的誤差。
當(dāng)在步驟S3[譯注應(yīng)為S34]判斷檢測到熔渣與鋼水之間的邊界面時(shí)，在步驟S36，通過電機(jī)15的反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，使浸入棒3通過熔渣與鋼水之間的邊界面，并被升高到熔渣層。之后，當(dāng)判斷由于電機(jī)15的反向運(yùn)轉(zhuǎn)，浸入棒3通過大氣與熔渣之間的邊界面，并返回初始位置時(shí)，在步驟S40，處理器控制計(jì)算機(jī)40停止電機(jī)15的運(yùn)轉(zhuǎn)。在步驟S42，根據(jù)下放和升高浸入棒3時(shí)檢測到的負(fù)荷變化圖，計(jì)算熔渣的厚度。這時(shí)，熔渣的厚度是通過從到熔渣與鋼水之間的邊界面的移動(dòng)距離中減去到大氣與熔渣之間的邊界面的移動(dòng)距離而得到的值，即從82毫米中減去350毫米得到的82毫米[譯注斜體數(shù)值有誤，原文如此]。
另一方面，在測量熔渣厚度的設(shè)備中，當(dāng)測量熔渣的厚度時(shí)，由于通過氮?dú)夤夤?6和氮?dú)馀艢夤?7連續(xù)供給氮?dú)?，因此可防止因產(chǎn)生自鋼水包2的輻射熱，而導(dǎo)致編碼器14和測力儀12發(fā)生故障。
圖9表示了熔渣的厚度和從轉(zhuǎn)爐排出的熔渣數(shù)量之間的關(guān)系。如圖9所示，根據(jù)由本發(fā)明的方法獲得的熔渣厚度的真實(shí)值，和從轉(zhuǎn)爐排出的熔渣的測量值，熔渣的厚度和從轉(zhuǎn)爐排出的熔渣數(shù)量之間的關(guān)系可由一次方程式表示(例如，y＝0.8x-13.83，其中y和x分別表示從轉(zhuǎn)爐排出的熔渣的數(shù)量和熔渣的厚度)。這樣，利用本發(fā)明的設(shè)備和上面的一次方程式，可容易地得到從轉(zhuǎn)爐排出的熔渣的數(shù)量。
如上所述，本發(fā)明提供了一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備及其方法，其中當(dāng)下放浸入棒時(shí)，探測大氣與熔渣之間的邊界面，當(dāng)升起浸入棒時(shí)，探測熔渣與鋼水之間的邊界面，從而可以防止因固態(tài)熔渣引起的探測熔渣與鋼水之間邊界面的誤差，能夠準(zhǔn)確地測量熔渣的厚度。
另外，本發(fā)明提供一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備及其方法，具中當(dāng)放下和升起浸入棒時(shí)，該設(shè)備和方法分別自動(dòng)操作和自動(dòng)執(zhí)行，從而改進(jìn)精度和可靠性，并防止人工操作設(shè)備和執(zhí)行方法時(shí)可能發(fā)生的安全問題。此外，本發(fā)明提供一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備及其方法，可以消除因高熱引起的噪聲，并在兩級(jí)過濾測量數(shù)據(jù)，從而能夠得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
雖然已公開的本發(fā)明的最佳實(shí)施例是出于舉例說明的目的，但是要認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明附加的權(quán)利要求中公開的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員能夠作出各種修改、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備，它包括一個(gè)電機(jī)，用于把浸入棒下放到鋼水包中，并從鋼水包中升起浸入棒，鋼水包中裝有比重不同的熔渣和鋼水；一個(gè)編碼器，輸出對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的脈沖信號(hào)；一個(gè)計(jì)數(shù)器，實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)編碼器輸出的脈沖信號(hào)，并計(jì)算浸入棒的移動(dòng)距離；一個(gè)測力儀，傳感施加在浸入棒上的負(fù)荷的變化；一個(gè)測力儀轉(zhuǎn)換器，把傳感的負(fù)荷變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；一個(gè)處理器控制計(jì)算機(jī)，通過產(chǎn)生表示相對(duì)于浸入棒的移動(dòng)距離的負(fù)荷變化的圖，并根據(jù)該圖，探測大氣與熔渣之間的邊界面以及熔渣與鋼水之間的邊界面，計(jì)算熔渣厚度。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述的電機(jī)，所述的測力儀和所述的測力儀轉(zhuǎn)換器均安裝在一個(gè)保護(hù)罩內(nèi)部，以便屏蔽產(chǎn)生自鋼水包的輻射熱，在所述的保護(hù)罩上安裝用于向所述的保護(hù)罩內(nèi)部供給氮?dú)獾牡獨(dú)夤夤?，和用于從所述的保護(hù)罩內(nèi)部排出氮?dú)獾牡獨(dú)馀艢夤堋?br> 3.一種用于測量熔渣厚度的方法，它包括下述步驟(A)當(dāng)判斷輸入了開始測量熔渣厚度的命令時(shí)，下放浸入棒；(B)傳感浸入棒的下降距離和施加在浸入棒上的負(fù)荷的變化，并以圖形的形式輸出相對(duì)于下降距離的負(fù)荷變化；(C)探測大氣與熔渣之間的邊界面；(D)當(dāng)浸入棒到達(dá)預(yù)定的最低位置時(shí)，盡快升起浸入棒；(E)傳感浸入棒的上升距離和施加在浸入棒上的負(fù)荷的變化，獲得表示相對(duì)于上升距離的負(fù)荷變化的圖形，并輸出與步驟(B)中的所述圖形結(jié)合后的表示相對(duì)于上升距離的負(fù)荷變化的圖形；和(F)利用在步驟(C)獲得的大氣與熔渣之間邊界面的位置值，和在步驟(E)獲得的熔渣與鋼水之間邊界面的位置值，計(jì)算熔渣的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于測量熔渣厚度的設(shè)備及方法。設(shè)備包括電機(jī),用于把浸入棒下放到鋼水包中,和將其從中升起,鋼水包中裝有熔渣和鋼水;編碼器,輸出對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的脈沖信號(hào);計(jì)數(shù)器,實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)編碼器輸出的脈沖信號(hào),計(jì)算浸入棒的移動(dòng)距離;測力儀,傳感施加在浸入棒上的負(fù)荷變化。測力儀轉(zhuǎn)換器,把該負(fù)荷變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào);處理器控制計(jì)算機(jī),通過浸入棒移動(dòng)距離－負(fù)荷變化圖,探測大氣與熔渣之間以及熔渣與鋼水之間的邊界面,計(jì)算熔渣厚度。
文檔編號(hào)F27D21/00GK1261657SQ99126959
公開日2000年8月2日 申請(qǐng)日期1999年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月24日
發(fā)明者樸準(zhǔn)炯, 金俊植, 金昌勛, 李圣范, 成宙賢 申請(qǐng)人:株式會(huì)社又進(jìn)