專利名稱：在電弧爐中連續(xù)填裝生鐵時(shí)確定熔煉池高度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在由生鐵生產(chǎn)鋼時(shí)在電弧爐中連續(xù)填裝生鐵時(shí)確定熔 煉液池高度的方法和裝置，其中具有爐襯的底爐根據(jù)裝料的方法和/或 磨損程度而填裝不同體積的生鐵，并且爐子由一個(gè)電極系統(tǒng)并且在另外 的時(shí)間段至少由一個(gè)氧氣鼓風(fēng)噴槍來操作，而且分別測(cè)量填裝的生鐵背景技術(shù)已經(jīng)知道具有爐襯的爐容器存在磨損，從而在數(shù)百次熔煉的過程中 底爐的池體積增長(zhǎng)，而熔煉液池平面下降。另一方面裝料體積不能任意 提高，因?yàn)榘l(fā)生改變的體積不能足夠精確地確定。從而爐襯磨損對(duì)氧氣 鼓風(fēng)噴槍的間距調(diào)整有影響。所以一般都測(cè)量池平面高度。已公開(DE3822705C2) —種用于測(cè)量容器中爐渣層下面金屬池的 池平面高度的方法。這里容器由一個(gè)轉(zhuǎn)爐構(gòu)成。此方法和裝置借助于一 個(gè)測(cè)量探針工作，此探針在一個(gè)保護(hù)罩下有一個(gè)熱電偶。測(cè)量探針被浸 入，以進(jìn)入爐渣層并在那里測(cè)量氧氣局部壓力。測(cè)量結(jié)果并不用于調(diào)節(jié) 氧氣鼓風(fēng)噴槍至熔煉池平面的間距。此外，DE19836844A1公開了一種用于確定電弧爐熔煉池平面高度 的方法。其中熔煉池平面高度通過一個(gè)與長(zhǎng)度測(cè)量的計(jì)算關(guān)系而確定， 這些長(zhǎng)度測(cè)量部分直接、部分間接地在電弧爐的高溫區(qū)之外進(jìn)行。同時(shí)熔煉池平面高度由處于工作位置的電極支撐臂的位置值和石墨電極長(zhǎng) 度及其電弧的校正長(zhǎng)度的差確定。然而最后一個(gè)值也只是估計(jì)的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，不從電弧爐的電極支撐臂出發(fā)，而是求得氧氣 鼓風(fēng)噴槍的噴槍頭與熔煉池平面之間與過程有關(guān)的間距，以在精煉過程 之前調(diào)節(jié)氧氣流出口與熔煉液或爐渣間的所需間距。上述任務(wù)根據(jù)本發(fā)明是如此完成的各次裝料的熔煉池平面通過電 弧爐的傾斜并在回轉(zhuǎn)到工作位置之后通過光學(xué)測(cè)量?jī)A斜角或至少通過 估計(jì)傾斜角而確定，從而確定熔煉池高度并調(diào)節(jié)氧氣鼓風(fēng)噴槍至熔煉池 平面的間距。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于足夠精確的間距測(cè)量，它取決于實(shí)際中 由爐襯磨損導(dǎo)致的熔煉池平面高度，對(duì)此平面存在一個(gè)與過程有關(guān)的氧 氣鼓風(fēng)噴槍位置，并從而可以進(jìn)行有效的精煉過程。原則上由傾斜角及 或許其它已知的電弧爐尺寸可計(jì)算出所求的間距。在本發(fā)明的實(shí)施形式中，經(jīng)多次裝料之后剩余的爐襯厚度通過爐底 外殼上外殼溫度的測(cè)量而被額外測(cè)量和考慮。這樣可以檢驗(yàn)先前求出的 值。本發(fā)明的另一方案是通過對(duì)新安裝的底爐上存在的標(biāo)志進(jìn)行定位 而求出傾斜角。對(duì)此方法，不需要很高的材料費(fèi)用。另一特點(diǎn)在于， 一個(gè)在傾斜之后仍然熱的、從熔煉液露出來的、爐 襯上限定的石塊位置被選作標(biāo)志。其中一個(gè)這樣的標(biāo)志可以由一個(gè)熱攝像機(jī)來拍攝。用于求出傾斜角的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是，通過一個(gè)打開的出渣門用肉眼 估計(jì)傾斜角。用于確定連續(xù)填裝生鐵裝料的熔煉池高度的裝置從現(xiàn)有技術(shù)中由 生鐵生產(chǎn)鋼的電弧爐出發(fā)，其中具有爐襯的底爐根據(jù)裝料的方法和/或 磨損程度填裝不同體積的生鐵，并且此電弧爐具有一個(gè)電極系統(tǒng)并且在 另外的時(shí)間段至少具有一個(gè)可升降的氧氣鼓風(fēng)噴槍和一個(gè)升降引導(dǎo)裝置，并且氧氣鼓風(fēng)噴槍可被調(diào)節(jié)到至熔煉池平面的一個(gè)與方法有關(guān)的間 距上。此裝置如此設(shè)計(jì)，使得在可傾斜的電弧爐上，在出渣門打開時(shí)暫時(shí) 在一個(gè)光學(xué)裝置和一個(gè)與打開的出渣門大致直線相對(duì)的標(biāo)志之間建立 一個(gè)光學(xué)的連接線路。從而實(shí)現(xiàn)與方法相關(guān)所給出的優(yōu)點(diǎn)。另外，建議標(biāo)志由爐襯的一個(gè)預(yù)先確定的、限定的石塊位置構(gòu)成。 此外，光學(xué)裝置由一臺(tái)熱攝像機(jī)(由一個(gè)所謂的熱眼)構(gòu)成。 另一種改進(jìn)建議，在石塊位置之間嵌入金屬的標(biāo)桿，這些標(biāo)桿通過 接地端子與爐底外殼相連接。每個(gè)標(biāo)桿構(gòu)成了用于光學(xué)連接線路的一個(gè) 測(cè)量點(diǎn)。一種改進(jìn)在于，標(biāo)桿被連接在一個(gè)用于產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)的電子的、導(dǎo) 電的測(cè)量設(shè)備上。一種與用于調(diào)節(jié)氧氣鼓風(fēng)噴槍至熔煉池平面的間距的電機(jī)相連接 的自動(dòng)測(cè)量裝置如此實(shí)現(xiàn)形成由熱攝像機(jī)或視頻攝像機(jī)構(gòu)成的測(cè)量電 路，多個(gè)標(biāo)桿， 一個(gè)用于底爐爐底外殼上的多個(gè)測(cè)量位置的溫度分析裝 置。最后，熱攝像機(jī)可由紅外線攝像機(jī)構(gòu)成。


附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例，下面借助它們?cè)敿?xì)說明本發(fā)明。 附圖中圖1示出處于工作位置的電弧爐一主要是底爐一的一個(gè)剖面，其中 所顯示的電弧爐傾斜角約為10°，圖2A是穿過底爐中爐襯的部分剖面，圖2B是從屬于圖2A的視圖，圖3A是傾斜的爐對(duì)著爐襯的視圖，圖3B是從屬于圖3B的局部視圖，它具有熱曲線，以及圖4示出爐底外殼溫度與由熔煉次數(shù)導(dǎo)致的磨損之間的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式
在具有爐襯的底爐la的電弧爐(圖1)中設(shè)置有一個(gè)在由生鐵2生 產(chǎn)鋼時(shí)用于確定熔煉池平面5的熔煉池高度5a的裝置，其中具有爐襯3 的底爐la根據(jù)裝料方法和/或磨損程度填裝不同體積的生鐵2 (不同的 生鐵量2a)，并且電弧爐l具有一個(gè)電極系統(tǒng)(圖中未示出)，以及在另 外的時(shí)間段至少具有一個(gè)可升降的氧氣鼓風(fēng)噴槍4和一個(gè)升降引導(dǎo)裝置 (圖中未示出)，氧氣鼓風(fēng)噴槍4被調(diào)節(jié)到至熔煉池平面5的一個(gè)與方 法有關(guān)的間距6上。為了求得傾斜角a，熔煉池平面5 (如果考慮到爐渣，得到熔煉池 高度5a)在爐襯3上以此傾斜角改變其位置，這樣來加熱爐襯3，使得 在回轉(zhuǎn)時(shí)標(biāo)志以不同的形式出現(xiàn)。例如被加熱的石塊可以具有與沒有被 爐渣或熔煉液浸濕的石塊不同的回火顏色。這里在可傾斜的電弧爐1上 在出渣門12打開時(shí)暫時(shí)在一個(gè)光學(xué)裝置IO和一個(gè)與打開的出渣門大致 直線相對(duì)的標(biāo)志8之間建立一個(gè)光學(xué)的連接線路13。爐襯3由一個(gè)磨損 襯墊3a和一個(gè)耐用襯墊3b組成。標(biāo)志8可由爐襯3的一個(gè)預(yù)先確定的、 限定的石塊位置9構(gòu)成。光學(xué)裝置IO例如由熱攝像機(jī)10a、視頻攝像機(jī) 10b或紅外線攝像機(jī)10c構(gòu)成。如圖所示，為了自動(dòng)調(diào)節(jié)氧氣鼓風(fēng)噴槍4的間距6，在對(duì)著出渣門 12的爐襯3的石塊位置9之間嵌入金屬的標(biāo)桿14，它們通過接地端子 15與爐底外殼lb形成連接。標(biāo)桿14連接在一個(gè)電子的、導(dǎo)電的測(cè)量設(shè)備16上，該設(shè)備產(chǎn)生測(cè) 量信號(hào)17，該信號(hào)根據(jù)計(jì)算操縱電機(jī)，對(duì)氧氣鼓風(fēng)噴槍4的間距6進(jìn)行 升降調(diào)節(jié)。此外具有電流源18a的測(cè)量電路18由熱攝像機(jī)10a，視頻攝像機(jī) 10b，多個(gè)標(biāo)桿14， 一個(gè)用于底爐la的爐底外殼lb上的多個(gè)測(cè)量位置 20的溫度分析裝置19構(gòu)成。當(dāng)爐襯厚度7降低時(shí)在測(cè)量位置20處出現(xiàn)不同的溫度T (參見圖4)，其中例如爐襯3的厚度7從1200mm減小。 相應(yīng)地溫度T從To上升到TP并給出與光學(xué)測(cè)量到的傾斜角a的對(duì)比 值，從而用于計(jì)算熔煉池高度5a。下面借助圖2A， 2B， 3A和3B詳細(xì)說明確定熔煉池高度5a的方法。每次裝料的熔煉池平面5通過電弧爐1傾斜到一個(gè)傾斜位置21再 回轉(zhuǎn)到圖1所示的工作位置21a，從而熔煉池平面5留下標(biāo)志8。其中 對(duì)傾斜角a進(jìn)行光學(xué)測(cè)量或者至少進(jìn)行對(duì)傾斜角a進(jìn)行估計(jì)，由此傾斜 角可計(jì)算出熔煉池高度5a，并且由此完成氧氣鼓風(fēng)噴槍4至熔煉池平面 5的間距6的調(diào)節(jié)。隨著剩余的爐襯厚度7上的熔煉次數(shù)不斷增加(參見圖4)所求得 的值可以通過測(cè)量爐底外殼lb上的測(cè)量位置20處的外部溫度T而得到 控制并加以考慮。傾斜角a通過對(duì)一個(gè)在新提供的底爐la上選擇的標(biāo)志8進(jìn)行定位 而求得。根據(jù)圖2A， 2B， 3A和3B，這種標(biāo)志8為在傾斜之后還是熱 的、從熔煉液露出的、爐襯3上限定的石塊位置9，或是上面所述的金 屬標(biāo)桿14。求傾斜角a的簡(jiǎn)單方法是用肉眼11在光學(xué)連接線路13上對(duì)標(biāo)志8 進(jìn)行定位。圖2A中以l一n來表示石塊位置9。在電弧爐1處于工作位置21a 時(shí)，如圖2B所示爐渣表面22位于第1和第2石塊位置9之間，而熔煉 液表面23在第2和第3石塊位置9之間。圖3A和3B中假設(shè)了傾斜位置21(圖1中用點(diǎn)劃線表示的底爐la)。 其中爐渣表面22可位于第1和第2石塊位置9之間，而溶煉液表面23 位于第3和第4石塊位置9之間。受到調(diào)節(jié)的溫度變化通過溫度曲線24 來表示。附圖標(biāo)記列表 1 電弧爐la 底爐lb 爐底外殼2 生鐵 2a 生鐵量3 爐襯3a 磨損襯墊3b 耐用襯墊4 氧氣鼓風(fēng)噴槍5 熔煉池平面 5a 熔煉池高度 a 傾斜角6 間距7 爐襯厚度 T 外部溫度8 標(biāo)志9 石塊位置10 光學(xué)裝置 10a 熱攝像機(jī) 10b 視頻攝像機(jī) 10c 紅外線攝像機(jī)11 肉眼12 打開的出渣門13 光學(xué)連接線路14 金屬標(biāo)桿15 接地端子16 測(cè)量設(shè)備17 測(cè)量信號(hào)18 測(cè)量電路18a 電流源19 溫度分析裝置20 測(cè)量位置21 傾斜位置 21a 工作位置22 爐渣表面23 熔煉液表面24 溫度曲線。
權(quán)利要求
1.用于在由生鐵(2)制造鋼時(shí)在一個(gè)電弧爐(1)中連續(xù)填裝生鐵時(shí)確定熔煉池高度(5a)的裝置，其中具有爐襯(3)的底爐(1a)根據(jù)裝料的方法和/或磨損程度而填裝不同體積的生鐵(2)，電弧爐(1)具有一個(gè)電極系統(tǒng)，并且在另外的時(shí)間段至少具有一個(gè)可升降的氧氣鼓風(fēng)噴槍(4)和一個(gè)升降引導(dǎo)裝置，并且氧氣鼓風(fēng)噴槍(4)被調(diào)節(jié)到至熔煉液平面(5)的一個(gè)與方法有關(guān)的間距(6)上，其特征在于，在可傾斜的電弧爐(1)上，在出渣門(12)打開時(shí)暫時(shí)在一個(gè)光學(xué)裝置(10)和一個(gè)與打開的出渣門(12)直線相對(duì)的標(biāo)志(8)之間建立一個(gè)光學(xué)連接線路(13)。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，標(biāo)志(8)由爐襯(3) 的一個(gè)預(yù)先確定的、限定的石塊位置(9)構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光學(xué)裝置(10)由一 個(gè)熱攝像機(jī)(10a)構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在石塊位置(9)之間 嵌入金屬的標(biāo)桿(14)，它們通過接地端子(15)與爐底外殼(lb)相 連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，標(biāo)桿(14)被連接到 一個(gè)用于產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)(17)的電子的、導(dǎo)電的測(cè)量設(shè)備(16)上。
6. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括 測(cè)量電路(18)，其由熱攝像機(jī)OOa)或視頻攝像機(jī)(10b)、多個(gè)標(biāo)桿(14)、 一個(gè)用于底爐(la)的爐底外殼(lb)上的多個(gè)測(cè)量位置(20)的溫度分析裝置(19)構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，熱攝像機(jī)(10a)由紅 外線攝像機(jī)(10c)構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，熱攝像機(jī)(10a)由紅 外線攝像機(jī)(10c)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在由生鐵制造鋼時(shí)在一個(gè)電弧爐(1)中連續(xù)填裝生鐵時(shí)確定熔煉池高度(5a)的方法和裝置，其中具有爐襯(3)的底爐(1a)根據(jù)裝料的方法和/或磨損程度而填裝不同體積的生鐵(2)，并且由一個(gè)氧氣鼓風(fēng)噴槍(4)來操作，并且通過下述方法求得噴槍頭與熔煉池平面(5)之間的與過程有關(guān)的間距(6)各次裝料時(shí)熔煉池平面(5)通過電弧爐(1)的傾斜并且在回轉(zhuǎn)到工作位置(21a)之后通過光學(xué)測(cè)量?jī)A斜角(α)或至少通過傾斜角(α)的估計(jì)來確定，并從而確定熔煉池高度，隨后調(diào)節(jié)氧氣鼓風(fēng)噴槍(4)至熔煉池平面(5)的間距(6)。
文檔編號(hào)F27BGK101328526SQ20081014516
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者弗里茲-皮特·普勒斯丘茨尼格 申請(qǐng)人:伊斯帕特工業(yè)有限公司