一种旋转摆动料面检测设备及可检测炉内料面的高炉的制作方法

本技术属于料面监测，具体涉及一种旋转摆动料面检测设备及可检测炉内料面的高炉。

背景技术：

1、钢铁工业是国家工业发展的重要的基础部门，是发展国民经济与国防建设的物质基础。高炉炼铁是钢铁工业系统中最重要的环节之一，但由于高炉炼铁是一个封闭的、不断添加炉料的连续冶炼过程，长期以来高炉冶炼生产状态下的高炉料面监测一直是一个难题。而采用先进技术，准确测量高炉内部生产状态下的料面变化情况，在一定程度上能够反映高炉内部的冶炼状态，从而指导现场操作人员优化高炉生产过程参数，对于提高高炉冶炼质量、降低冶炼燃料比、减少能源消耗和污染物的排放有着十分重要的意义。

2、由于高炉内部的高温、高压、强粉尘的恶劣环境，目前国内各大钢铁公司逐渐采用了雷达微波测量的方式来监测高炉内部料面的变化情况，主要包括两种：雷达探尺和多点阵列雷达。雷达探尺采用高频微波脉冲信号对高炉料面实时测量，高频脉冲信号具有方向性好、抗干扰能力强、非接触以及实时在线测量等特点，但是目前所采用的单点雷达探尺只能测量料面单点高度变化信息，不能得出整个料线的形状变化。多点阵列雷达利用在高炉顶端的不同位置开多个雷达探测孔，每个探测孔安装一个测距雷达。而根据高炉的大小以及高炉正常生产的炉况变化情况决定开孔数量，在不影响高炉炉体强度和高炉使用寿命的前提下尽可能保证所测点数能够大致仿真出高炉料面的形状。但由于多点雷达即在高炉顶部安装多个单点雷达对整个料面的多个测量点进行实时监测，缺点是高炉顶部打孔过多，且无法在高炉顶部安装很多个雷达，从而无法测量一圆面上的料面变化情况。也有些研究将雷达安装在运动装置上，然后将其安装在高炉内，这样的话系统出现故障时，无法实现雷达的实时在线维护。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术无法测量高炉内一圆面上的料面变化情况是问题。

2、为此，本实用新型提供了一种旋转摆动料面检测设备，包括：防护罩、防护罩上盖、旋转驱动装置、旋转装置、旋转传动轴、摆动驱动装置、摆动装置、摆动传动轴和雷达装置；所述摆动装置位于所述防护罩内；所述雷达装置安装在所述摆动装置上；所述旋转驱动装置与所述旋转装置相连；所述旋转传动轴一端与所述旋转装置相连，另一端穿过所述防护罩上盖与所述摆动装置相连；所述摆动传动轴一端与所述摆动驱动装置相连，另一端穿过所述防护罩上盖与所述摆动装置相连。

3、具体的，上述旋转摆动料面检测设备还包括冷却介质系统，所述冷却介质系统包括冷却介质输入管和冷却介质输出管；所述防护罩上盖上设有冷却介质输入口和冷却介质输出口；所述冷却介质输入管和所述冷却介质输出管分别通过所述冷却介质输入口和所述冷却介质输出口伸入所述防护罩内。

4、具体的，上述旋转传动轴为中空结构，套接在所述摆动传动轴外。

5、具体的，上述旋转传动轴包括中空的旋转传动轴本体；所述旋转传动轴本体通过键槽与所述旋转装置的输出轴连接；所述旋转传动轴本体通过旋转传动轴下法兰与所述摆动装置连接。

6、具体的，上述摆动传动轴包括摆动传动轴本体；所述摆动传动轴本体的上端设有上轴头和上键槽，下端设有下轴头和下键槽；所述摆动传动轴通过所述上轴头和所述上键槽与所述摆动驱动装置的输出轴连接；所述摆动传动轴通过所述下轴头和所述下键槽与所述摆动装置的输入轴连接。

7、具体的，上述摆动装置上设有雷达轴架；所述雷达装置通过所述雷达轴架安装在所述摆动装置上。

8、具体的，上述防护罩上盖为安装法兰。

9、本实用新型还提供了一种可检测炉内料面的高炉，包括高炉本体和多个上述旋转摆动料面检测设备，所述高炉本体顶部设有多个安装口；所述旋转摆动料面检测设备通过所述安装口安装在所述高炉本体内。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

11、1、本实用新型提供的这种旋转摆动料面检测设备通过摆动驱动装置、摆动传动轴、摆动装置带动雷达装置摆动，然后借助旋转驱动装置、旋转装置和旋转传动轴驱动雷达装置旋转，使雷达装置能够处于不同旋转角度和摆动角度，采集雷达装置在不同角度对应的信号值，换算出整个圆形料面各点的高度，能够检测到高炉内一圆面上的料面变化情况。

12、2、本实用新型提供的这种旋转摆动料面检测设备通过防护罩上盖进和防护罩构成封闭空腔，摆动驱动装置、旋转驱动装置、旋转装置安装在防护罩上盖上，雷达装置、摆动装置、摆动传动装置、旋转传动装置置于封闭的防护罩中，由冷却介质系统持续向防护罩内输送冷却介质，对封闭腔体内部进行冷却防护，雷达装置、摆动装置、摆动传动装置、旋转传动装置处于冷却区，可以避免炉内高温、高压、强粉尘的恶劣环境，确保本设备的使用寿命。

13、3、本实用新型提供的这种旋转摆动料面检测设备的摆动驱动装置、旋转驱动装置、旋转装置、旋转传动轴、摆动传动轴、摆动装置、雷达装置、冷却介质系统均可间接或直接可拆卸固定在防护罩上盖上。通过防护罩将高炉炉内炉外分隔开，当系统需要检修时，可直接拆下防护罩外所有部件，对其进行维修，不对高炉生产造成任何影响。

14、以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种旋转摆动料面检测设备，其特征在于，包括：防护罩(2)、防护罩上盖(1)、旋转驱动装置(4)、旋转装置(5)、旋转传动轴(8)、摆动驱动装置(3)、摆动装置(21)、摆动传动轴(14)和雷达装置(23)；所述摆动装置(21)位于所述防护罩(2)内；所述雷达装置(23)安装在所述摆动装置(21)上；所述旋转驱动装置(4)与所述旋转装置(5)相连；所述旋转传动轴(8)一端与所述旋转装置(5)相连，另一端穿过所述防护罩上盖(1)与所述摆动装置(21)相连；所述摆动传动轴(14)一端与所述摆动驱动装置(3)相连，另一端穿过所述防护罩上盖(1)与所述摆动装置(21)相连。

2.如权利要求1所述的旋转摆动料面检测设备，其特征在于：还包括冷却介质系统，所述冷却介质系统包括冷却介质输入管(7)和冷却介质输出管(6)；所述防护罩上盖(1)上设有冷却介质输入口和冷却介质输出口；所述冷却介质输入管(7)和所述冷却介质输出管(6)分别通过所述冷却介质输入口和所述冷却介质输出口伸入所述防护罩(2)内。

3.如权利要求1所述的旋转摆动料面检测设备，其特征在于：所述旋转传动轴(8)为中空结构，套接在所述摆动传动轴(14)外。

4.如权利要求3所述的旋转摆动料面检测设备，其特征在于：所述旋转传动轴(8)包括中空的旋转传动轴本体(11)；所述旋转传动轴本体(11)通过键槽(10)与所述旋转装置(5)的输出轴连接；所述旋转传动轴本体(11)通过旋转传动轴下法兰(13)与所述摆动装置(21)连接。

5.如权利要求1所述的旋转摆动料面检测设备，其特征在于：所述摆动传动轴(14)包括摆动传动轴本体(17)；所述摆动传动轴本体(17)的上端设有上轴头(15)和上键槽(16)，下端设有下轴头(19)和下键槽(20)；所述摆动传动轴(14)通过所述上轴头(15)和所述上键槽(16)与所述摆动驱动装置(3)的输出轴连接；所述摆动传动轴(14)通过所述下轴头(19)和所述下键槽(20)与所述摆动装置(21)的输入轴连接。

6.如权利要求1所述的旋转摆动料面检测设备，其特征在于：所述摆动装置(21)上设有雷达轴架(22)；所述雷达装置(23)通过所述雷达轴架(22)安装在所述摆动装置(21)上。

7.如权利要求1所述的旋转摆动料面检测设备，其特征在于：所述防护罩上盖(1)为安装法兰。

8.一种可检测炉内料面的高炉，包括高炉本体(26)和多个如权利要求1-7任意一项所述的旋转摆动料面检测设备(24)，其特征在于：所述高炉本体(26)顶部设有多个安装口(25)；所述旋转摆动料面检测设备(24)通过所述安装口(25)安装在所述高炉本体(26)内。

技术总结
本技术属于轨迹线技术领域，具体提供了旋转摆动料面检测设备及可检测炉内料面的高炉。旋转摆动料面检测设备包括：防护罩、防护罩上盖、旋转驱动装置、旋转装置、旋转传动轴、摆动驱动装置、摆动装置、摆动传动轴和雷达装置；所述摆动装置位于所述防护罩内；所述雷达装置安装在所述摆动装置上；所述旋转驱动装置与所述旋转装置相连；所述旋转传动轴一端与所述旋转装置相连，另一端穿过所述防护罩上盖与所述摆动装置相连；所述摆动传动轴一端与所述摆动驱动装置相连，另一端穿过所述防护罩上盖与所述摆动装置相连。该设备能够检测到高炉内一圆面上的料面变化情况，还可降低炉内恶劣环境对设备影响，各部件可拆卸，便于维修。

技术研发人员：刘斌奇
受保护的技术使用者：中冶南方工程技术有限公司
技术研发日：20230329
技术公布日：2024/1/15