高炉炉体偏斜检测方法

摘要

本发明涉及一种高炉炉体偏斜检测方法，包括以下步骤：提供一高炉炉体及一测距装置，该高炉炉体设置于一高炉基地上，且该高炉炉体具有一炉内部、至少一鼓风口及一料面机械测锤，该鼓风口连通该炉内部，该料面机械测锤垂直于该高炉基地，该测距装置经由该鼓风口置入该炉内部；利用该测距装置扫描该炉内部，以取得该炉内部的一轮廓数据群；将该轮廓数据群与一高炉原始设计机械图叠合，以使该轮廓数据群与该高炉原始设计机械图定位在同一坐标上；利用该轮廓数据群找出一炉体中心线；及计算该炉体中心线与该料面机械测锤的平行度，以评估该高炉炉体是否偏斜。

权利要求

1.一种高炉炉体偏斜检测方法，包括以下步骤：(a)提供一高炉炉体及一测距装置，该高炉炉体设置于一高炉基地上，且该高炉炉体具有一炉内部、至少一鼓风口及一料面机械测锤，该鼓风口连通该炉内部，该料面机械测锤垂直于该高炉基地，该测距装置经由该鼓风口置入该炉内部；

(b)利用该测距装置扫描该炉内部，以取得该炉内部的一轮廓数据群；

(c)将该轮廓数据群与一高炉原始设计机械图叠合，以使该轮廓数据群与该高炉原始设计机械图定位在同一坐标上；

(d)利用该轮廓数据群找出一炉体中心线；及(e)计算该炉体中心线与该料面机械测锤的平行度，以评估该高炉炉体是否偏斜。

2.如权利要求1所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，步骤(a)的所述测距装置为激光测距装置。

3.如权利要求1所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，步骤(b)中还包括取得该料面机械测锤的数据群作为垂直基准指标。

4.如权利要求1所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，该高炉炉体具有一下料管，步骤(b)的该测距装置还扫描该下料管，以取得该下料管的数据群。

5.如权利要求1所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，该轮廓数据群包括多个剖面轮廓数据，步骤(c)中还包括对这些剖面轮廓数据进行一圆周性评估，以确认这些剖面轮廓数据的圆周性是否符合原始设计。

6.如权利要求5所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，该圆周性评估包括比对这些剖面轮廓数据与原始设计剖面轮廓的真圆度。

7.如权利要求1所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，该轮廓数据群包括多个剖面轮廓数据，各该剖面轮廓数据具有一圆心点，步骤(d)的该炉体中心线依据至少两个剖面轮廓数据的圆心点连线而成。

8.如权利要求1所述的高炉炉体偏斜检测方法，其特征在于，该高炉炉体具有一下料管，步骤(e)还包括检视该炉体中心线是否通过该下料管量测数据群的中心位置，以评估该下料管之位置是否偏移。

说明书

高炉炉体偏斜检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种高炉检测方法，特别涉及一种高炉炉体偏斜检测方法。

背景技术

[0002] 高炉炼铁因具备高效率与高产能的优势，长期以来一直是生产铁水的主要制程。现今的高炉内容积动辄大于3000立方米，因此可视为一个巨大的高温、高压反应系统。

[0003] 在高炉炼铁制程中，含铁原料与焦炭（还原剂）经由布料槽分批加入炉内，并在高炉内形成不同矿焦比分布的料层。在加料过程中，炉顶布料槽会依据不同设定之角度，以炉中心为轴心旋转下料，以确保料层在圆周上的分布为对称状态。一旦料面出现严重的圆周不平衡，高炉炉气流动与吃料会出现不均匀的现象，并直接影响高炉的生产效率。

[0004] 由于高炉长期处在高温、高压下操作，炉体与下料系统可能会因此出现偏斜与偏移，进而影响到料层的圆周均匀性。故有必要对高炉炉体进行偏斜检测，但目前并无评估高炉炉体偏斜的有效方法。

[0005] 因此，有必要提供一创新且具进步性的高炉炉体偏斜检测方法，以解决上述问题。

发明内容

[0006] 本发明提供一种高炉炉体偏斜检测方法，包括以下步骤：提供一高炉炉体及一测距装置，该高炉炉体设置于一高炉基地上，且该高炉炉体具有一炉内部、至少一鼓风口及一料面机械测锤，该鼓风口连通该炉内部，该料面机械测锤垂直于该高炉基地，该测距装置经由该鼓风口置入该炉内部；利用该测距装置扫描该炉内部，以取得该炉内部的一轮廓数据群；将该轮廓数据群与一高炉原始设计机械图叠合，以使该轮廓数据群与该高炉原始设计机械图定位在同一坐标上；利用该轮廓数据群找出一炉体中心线；及计算该炉体中心线与该料面机械测锤的平行度，以评估该高炉炉体是否偏斜。

[0007] 本发明已在中钢内部的多座高炉中建立评估实绩，其对高炉炉体偏斜与下料位置的评估提供了一套标准的作业流程，且所得的评估结果可作为高炉作业人员维修的重要参考依据。

[0008] 为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明所述目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

[0009] 图1是本发明高炉炉体偏斜检测方法的流程图；图2是本发明的方法中的一高炉炉体的剖面示意图；
图3是本发明炉内部的轮廓数据群与料面机械测锤的数据群的分布图；
图4A至4C分别是图2的特征区域B1, B2, B3的量测剖面轮廓数据与原始设计剖面轮廓的真圆度比较图；
图5是本发明扫描高炉炉顶所得的横剖面数据群分布图。

具体实施方式

[0010] 图1是本发明高炉炉体偏斜检测方法的流程图。图2是本发明的方法中的一高炉炉体的剖面示意图。配合参阅图1的步骤S11及图2，提供一高炉炉体10及一测距装置20。

[0011] 该高炉炉体20设置于一高炉基地30上，且该高炉炉体10具有一炉内部11、至少一鼓风口12、一料面机械测锤13及一下料管14。该鼓风口12及该下料管14连通该炉内部11。该料面机械测锤13垂直于该高炉基地30。

[0012] 该测距装置20经由该鼓风口12置入该炉内部11。在本实施例中，该测距装置20为三维激光测距装置。

[0013] 图3是本发明炉内部的轮廓数据群与料面机械测锤的数据群的分布图。配合参阅图1的步骤S12、图2及图3，利用该测距装置20扫描该炉内部11，以取得该炉内部11的一轮廓数据群。在此步骤中，该测距装置20另扫描该下料管14，以取得该下料管14的数据群。此外，该测距装置20亦扫描该料面机械测锤13，以取得该料面机械测锤13的数据群作为垂直基准指标。

[0014] 另外，在本实施例中，该轮廓数据群包括多个剖面轮廓数据，且各该剖面轮廓数据具有一圆心点。

[0015] 配合参阅图1的步骤S13及图2，将该轮廓数据群与一高炉原始设计机械图叠合，以使该轮廓数据群与该高炉原始设计机械图定位在同一坐标上。在此步骤中，可对该轮廓数据群的这些剖面轮廓数据进行一圆周性评估，该圆周性评估包括比对这些剖面轮廓数据与原始设计剖面轮廓的真圆度，以确认该等剖面轮廓数据的圆周性是否符合原始设计。

[0016] 配合参阅图1的步骤S14及图2，利用该轮廓数据群找出一炉体中心线L。在此步骤中，该炉体中心线L依据至少两个剖面轮廓数据的圆心点连线而成。

[0017] 配合参阅图1的步骤S15及图2，计算该炉体中心线L与该料面机械测锤13的平行度，以评估该高炉炉体10是否偏斜。在此步骤中，亦可检视该炉体中心线L是否通过该下料管14量测数据群的中心位置，以评估该下料管14的位置是否偏移。

[0018] 以下列实例予以详细说明本发明，但并不意谓本发明仅局限于此等实例所揭示的内容。

[0019] 实施例]再参阅图2，该测距装置20扫描时，要求现场将炉顶的料面机械测锤13下降至20米位置，作为炉体垂直指标。填充料操作时，该测距装置20安置于炉顶人孔进行料面量测。

[0020] 该测距装置20扫描后，选取特征区域B1, B2, B3，将所得的轮廓数据群与高炉原始设计机械图叠合，使轮廓数据群与机械图安置在同一坐标上。本发明例选取炉腰与炉腹作为叠图的依据，完成叠图后则进行修补区域圆周性的评估。

[0021] 参阅图4A至4C，其分别显示图2的特征区域B1, B2, B3的量测剖面轮廓数据与原始设计剖面轮廓的真圆度比较图。由图4A至4C中，可发现3个喷补区域的量测剖面轮廓真圆度与原始设计剖面轮廓真圆度相吻合，确认喷补区域的圆周性符合原始设计。

[0022] 在剖面轮廓的真圆度极佳的状况下，可计算出剖面的圆心点(如图4A、4B、4C中的圆心点)，并连结成为炉体中心线。如前所述，量测时要求将料面机械测锤放下，而此料面机械测锤必垂直于炉体基地，因此炉体中心线与料面机械测锤的平行度关系，即可作为炉体偏斜评估的依据。本实施例计算所得的炉体中心线与料面机械测锤的平行度佳，且在同一高程下，距离在3.5米，与高炉原设计测锤与炉中心距离一致，确认高炉炉体并未偏斜。

[0023] 参阅图5，其是本发明扫描高炉炉顶所得的横剖面数据群分布图。由图5可知，炉体中心线(z方向)在x-y方向两个坐标轴通过分布图中圆形中心位置，而此圆形的数据群为高炉炉顶的下料管，其清楚显示下料管的中心位在炉体中心线上，显示下料系统在炉中心位置的设计并未因操作而偏移。

[0024] 上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明之精神。

[0025] 附图标记说明]10                  高炉炉体
11                  炉内部
12                  鼓风口
13                  料面机械测锤
14                  下料管
20                  测距装置
30                  高炉基地
B1, B2, B3       特征区域
L                   炉体中心线
S11~S15           步骤。