CN101354279A - 铁水罐车重量计算液面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁水罐车重量计算液面的方法，其特征是：首先计算新铁水罐各个高度时的内部容积；在各铁水灌装点记录每个罐号铁水罐车铁水罐的灌装次数；对铁水罐不同灌装次数下耐材衬高度与耐材衬侵蚀的参数进行记录并归纳计算，得到相关的数据库或计算公式；采用各铁水灌装点的秤重式重量检测装置输出的重量信号；根据得到的铁水灌装时实时重量和检测记录到的该罐号铁水罐的已灌装使用次数、新铁水罐各个高度时内部容积、灌装使用次数下高度与耐材衬侵蚀数据库或计算公式，进行内部容积的补偿计算，得到该次数的罐车总重量下的实时铁水重量；由铁水比重计算得到罐车内部容积；由罐车内部容积，计算出即时的铁水灌装液面。

Description

铁水罐车重量计算液面的方法

技术领域

本发明涉及冶金高炉出铁口向铁水罐车灌装铁水时，对铁水灌装量的控制方法，尤其涉及通过铁水罐车重量来计算液面的方法。

背景技术

现有技术高炉铁水罐车在进行铁水灌装时，为了控制铁水罐车上铁水罐内的铁水灌入量，一般采用二种测量方法：秤重式铁水液面检测技术和微波式液面检测技术。

秤重式铁水液面检测技术是，在高炉铁水灌装点下方的铁水罐车停车位置的轨道上安装一台轨道秤。铁水罐车进入高炉铁水灌装点后停在轨道秤上，操作人员将此时秤得的重量去皮得到净值，然后进行铁水灌装。随着铁水的不断灌入，轨道秤上秤得的重量不断增加，待轨道秤上秤得的重量到达一定数值的时候，即认为铁水已经灌到额定值。这种方法在实际使用中存在如下几个问题：1、铁水罐车到达高炉铁水灌装点开始灌装铁水时的铁水罐不一定是空罐，有时铁水罐内还剩余很多的铁水，此时的重量去皮后严重影响计算精度，甚至造成计算铁水液面到达额定液面时实际上已经溢出。2、铁水罐内衬是采用耐材砌成，随着铁水罐使用次数的增加，铁水罐耐材内衬会逐步侵蚀，造成铁水罐车的皮重和容积变化影响重量和液面的换算关系。因此在安装秤重式铁水液面检测装置的场合，为了铁水灌装的安全都需要配置人员观察铁水灌装液面情况，以人工观察为主。

微波式液面检测技术是，在高炉铁水灌装点上方的位置安装一个微波深度探测装置。铁水罐车进入高炉铁水灌装点后停在规定的位置上，微波深度探测装置发出的微波从铁水灌口射入，射入的微波经铁水灌内的铁水液面反射回来，被微波深度探测装置接受，并通过计算控制装置计算出液面到微波深度探测装置的距离，以此来得到铁水液面的实际高度。

在铁水灌装工艺控制中，根据后道工序需要对铁水灌装控制方式会有所不同。有时需要进行铁水灌装重量控制，有时需要进行铁水灌装液面控制。现有的绝大部分企业高炉铁水灌装场合都在使用秤重式铁水重量检测装置，如果要进行铁水灌装液面控制就必须加装微波铁水液面检测装置，势必要增加大量投资。如果不增加微波铁水液面检测装置就无法得到铁水灌装的液面，只能采用上述人工观察方法监视铁水灌装的液面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁水罐车重量计算液面的方法，该方法能较准确地计算出铁水罐内的容积和铁水液面，从而确定铁水灌装量，防止灌装铁水外溢。

本发明是这样实现的：一种铁水罐车重量计算液面的方法，其步骤是：

第1步，根据铁水罐车的铁水罐制造时的内部几何尺寸，通过计算得到新铁水罐各个高度时的内部容积；

第2步，在各铁水灌装点装设铁水罐车定位及车号检测装置，检测记录每个特定罐号铁水罐车铁水罐的灌装次数，并对每个铁水罐车铁水罐的灌装次数进行统计；

第3步，对铁水罐车铁水罐不同灌装次数下内部耐材衬侵蚀的参数进行记录，将记录得到的耐材衬侵蚀参数进行归纳计算，得到铁水罐耐材衬侵蚀与灌装次数的相关数据或规律，组成数据库或计算公式；

第4步，采用各铁水灌装点的秤重式重量检测装置输出的重量信号；

第5步，根据得到的铁水灌装时实时重量和检测记录到的该罐号铁水罐车铁水罐的已灌装使用次数，根据第3步得到的灌装次数下耐材衬侵蚀数据库或计算公式，得到铁水罐内耐材衬侵蚀体积，进行内部容积的补偿计算，最终得到这一罐号、这一次数、这一罐车总重量下的实时罐内铁水重量；

第6步，利用得到的实时罐内铁水重量，由铁水比重计算得到罐内铁水的体积，此时，罐内铁水的体积就是罐车内部已灌装铁水部分的容积；

第7步，由罐车内部已灌装铁水部分的容积，根据第1步得到的新铁水罐各个高度时内部容积，和第3步得到的灌装次数下耐材衬侵蚀数据库或计算公式，得到容积与高度的关系，从而计算出即时的铁水灌装液面；

根据上述步骤，利用秤重式铁水重量检测装置检测总重，就可以同时得到罐内实时铁水重量和液面。

所述获取铁水罐车铁水罐不同灌装次数耐材衬侵蚀参数的方法是：采用实测法，根据灌装次数分别记录铁水罐耐材衬在不同高度的耐材衬侵蚀的体积，并对若干数组的记录数据进行归纳计算，得到耐材衬侵蚀参数和计算公式；将记录值或计算得到的铁水罐不同使用次数时内部各个高度的耐材衬实际侵蚀容积值，采用数据库形式放入计算控制设备中，或采用计算公式放置于计算控制设备中。

进一步，所述已灌入铁水罐内铁水的液面计算方法是：

(1)在铁水灌装线上得到待装铁水罐车的车号，同时在铁水灌装过程中测得罐车和已灌入铁水的总重量ZZ；

(2)在运算控制设备数据库中找到该车号铁水罐车已使用的累计次数；

(3)在运算控制设备数据库中找到该使用次数下对应的铁水罐内部耐材衬侵蚀总容积ZV_qN；

(4)此时可以得到罐车的实际皮重PZ_N，罐车的实际皮重为新罐车的皮重减去罐车内部耐材衬侵蚀总容积乘以耐材衬比重，即：

PZ_N＝PZ-ZV_qN*BZ_N，

式中：PZ：新罐车的皮重，BZ_N：耐材衬比重；

(5)计算已灌入铁水的重量TZ，已灌入铁水的重量为实测的罐车和已灌入铁水的总重量减去罐车的实际皮重，即：

TZ＝ZZ-PZ_N，

式中：ZZ：实测的罐车和已灌入铁水的总重量；

(6)计算已灌入铁水的体积TV，已灌入铁水的体积为已灌入铁水的重量除以铁水比重，即：

TV＝TZ/W_BT，

式中：W_BT：铁水比重，

已灌入铁水的体积，即此时铁水罐内的充填容积TV；

(7)确定铁水罐充填容积TV的对应高度，即铁水液面高度LV，其步骤是：

7.1将罐车该使用次数下的各高度对应的侵蚀体积HV_qN数组中的各参数，分别与新出厂时罐内高度对应的容积HV_bN数组中各参数按对应的高度分别相加，得到该使用次数的罐内高度对应容积HV_c数组，即：HV_c＝HV_qN+HV_bN；

7.2然后进行容积数据比较，将计算得到该使用次数时的罐内高度对应容积HV_c数组与该使用次数时的充填容积TV最接近值，即：HV_c＝TV，由罐内容积HV_c值得到对应罐内高度，从而对应的高度即为此时罐内的铁水液面高度LV。

本发明是通过对铁水罐车铁水罐的使用次数进行自动检测统计，根据铁水罐的使用次数进行铁水罐耐材衬侵蚀情况推算，再用各种耐材衬侵蚀情况下的容积增量作为参数，计算罐内的实际容积。再利用秤重式铁水重量检测装置得到的铁水罐重量、铁水比重等参数最终计算出罐内液面高度。解决了现有技术中没有微波铁水液面检测装置不知道铁水液面高度的问题，仅用现有的秤重式铁水重量检测装置，就可以同时得到罐内铁水重量和液面。

附图说明

图1为本发明铁水罐车重量计算液面控制逻辑图；

图2为铁水罐车重量计算液面的控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1、图2，一种铁水罐车重量计算液面的方法，其步骤是：

第1步，根据铁水罐车的铁水罐制造时的内部几何尺寸，通过计算得到新铁水罐各个高度时的内部容积；

第2步，在各铁水灌装点装设铁水罐车定位及车号检测装置，检测记录每个特定罐号铁水罐车铁水罐的灌装次数，并对每个铁水罐车铁水罐的灌装次数进行统计；

第3步，对铁水罐车铁水罐不同灌装次数下内部耐材衬侵蚀的参数进行记录，将记录得到的耐材衬侵蚀参数进行归纳计算，得到铁水罐耐材衬侵蚀与灌装次数的相关数据或规律，组成数据库或计算公式；

第4步，采用各铁水灌装点的秤重式重量检测装置输出的重量信号；

第5步，根据得到的铁水灌装时实时重量和检测记录到的该罐号铁水罐车铁水罐的已灌装使用次数，根据第3步得到的灌装次数下耐材衬侵蚀数据库或计算公式，得到铁水罐内耐材衬侵蚀体积，进行内部容积的补偿计算，最终得到这一罐号、这一次数、这一罐车总重量下的实时罐内铁水重量；

第6步，利用得到的实时罐内铁水重量，由铁水比重计算得到罐内铁水的体积，此时，罐内铁水的体积就是罐车内部已灌装铁水部分的容积；

第7步，由罐车内部已灌装铁水部分的容积，根据第1步得到的新铁水罐各个高度时内部容积，和第3步得到的灌装次数下耐材衬侵蚀数据库或计算公式，得到容积与高度的关系，从而计算出即时的铁水灌装液面；

根据上述步骤，利用秤重式铁水重量检测装置检测总重，就可以同时得到罐内实时铁水重量和液面。

下面就上述的步骤具体展开描述：

1、新铁水罐的内部容积及液面高度计算

新铁水罐内部各个高度的容积计算，可利用现有通用的计算方法完成。虽然各家企业铁水罐车上铁水罐形状和容积根据需要各有不同，但是一家企业中使用铁水罐车铁水罐一般是相同的，而且每个铁水罐车铁水罐都有编号，这样如果不一致也可以分别进行计算。根据铁水罐制造时的图纸几何尺寸，通过普通计算即可得到内部各个高度的实际容积。当然在实际使用时根据所使用的计算控制设备性能不同，既可以将各高度的计算容积结果预先存储在存储器内组成一个数据库，也可以直接将计算公式放置于计算控制设备中。当秤重式重量检测装置称得罐车重量时，用总重量减去皮重得到铁水重量，再用铁水重量除以铁水比重即得到铁水体积；第一种方法是在数据库中直接找到与此容积对应的高度，即此时的铁水液面高度。第二种方法是根据罐车重量实测数据，利用预存在计算控制设备中计算公式直接计算出与此容积对应的高度，即此时的铁水液面高度。当然，也可以是根据情况部分采用数据库，部分采用计算公式直接计算，即第一种方法和第二种方法的结合。

2、在各铁水灌装点获取待灌装的铁水罐车铁水罐编号与次数

可以使用任何可以获取待灌装铁水罐车铁水罐编号与次数的方法，如人工获取再输入到控制设备中的方法，以及装设专用装置自动获取再输入到控制设备中的方法等。例如专利申请号200610023410.3的“铁水罐车定位及车号检测方法和装置”中使用的方法，将铁水罐车的定位情况和铁水罐车的车号送入铁水灌装控制系统的控制设备的数据库中，进行车号记录和灌装次数的累加、统计、保存。多个铁水灌装点采取通信联网的方法，将各铁水灌装点分别获取的铁水罐车铁水罐编号与次数统一送到系统数据库进行处理。

3、获取铁水罐内部耐材衬侵蚀后容积变化及容积高度参数

获取铁水罐不同高度内部耐材衬侵蚀体积的目的，主要是对不同高度内部容积的侵蚀变化进行补偿，然后根据不同侵蚀后容积值计算出对应的高度，最后用于罐内铁水体积对应液面的计算。获取铁水罐内部耐材衬侵蚀情况的过程，是一个寻找铁水罐在不同使用次数下内部耐材衬侵蚀规律的过程。具体方法是，对铁水罐车的铁水罐不同灌装次数下的内部耐材衬侵蚀情况，根据灌装次数分别进行记录。记录铁水罐内部耐材衬在不同高度的侵蚀情况，主要是获取铁水罐不同高度时耐材衬侵蚀的体积。对若干数组的记录数据进行归纳计算，统计记录数组越多，得到的耐材衬侵蚀参数就越接近真实，也就越准确。这样用实际测试方法取得的耐材衬侵蚀参数，兼顾了因耐材品种、铁水成分等因素造成的差异。通过这种方法可以得到铁水罐不同使用次数下，内部耐材衬侵蚀后各个高度上的实际容积和计算出罐车的实际皮重等参数，然后将所获取的参数放入计算控制设备。当然在实际使用时根据所使用的计算控制设备性能不同，既可以将各使用次数下耐材衬侵蚀后的实际容积及对应高度和罐车皮重分别预先存储在数据库，也可以直接将其归纳为计算公式放置于计算控制设备中。当秤重式重量检测装置称得罐车实时重量数据及采集装置采集到特定车号时，第一种方法是：在数据库中找到该车号的已使用次数，根据使用次数找到数据库中对应的罐车皮重。罐车总重减去罐车皮重得到铁水重量，用铁水重量和铁水比重计算出铁水体积，此时铁水体积即铁水罐的充填容积。再在数据库中直接找到与此容积对应的高度，此高度值即铁水液面值。第二种方法是根据重量数据和铁水罐已使用次数，利用预存在控制设备中的计算公式直接计算出与此重量、次数对应的容积高度，即此时的铁水液面高度。

4、铁水罐车铁水罐内已灌入铁水液面高度的计算

在用上述1、2、3步取得了新铁水罐高度对应的容积、铁水罐车的车号、铁水罐车已使用的次数、铁水罐不同使用次数下内部容积变化等参数的基础上，计算出铁水罐不同使用次数下的罐车皮重和容积对应高度。即可以在铁水灌装过程中利用实测罐车重量，进行已灌入罐内铁水的液面计算。具体计算过程如下，

(1)在铁水灌装线上得到待装铁水罐车的车号，同时在铁水灌装过程中测得罐车和已灌入铁水的总重量ZZ；

(2)在运算控制设备数据库中找到该车号铁水罐车已使用的累计次数；

(3)在运算控制设备数据库中找到该使用次数下对应的铁水罐内部耐材衬侵蚀总容积ZV_qN；

(4)此时可以得到罐车的实际皮重PZ_N，罐车的实际皮重为新罐车的皮重减去罐车内部耐材衬侵蚀总容积乘以耐材衬比重，即：

PZ_N＝PZ-ZV_qN*BZ_N，

式中：PZ：新罐车的皮重，BZ_N：耐材衬比重；

(5)计算已灌入铁水的重量TZ，已灌入铁水的重量为实测的罐车和已灌入铁水的总重量减去罐车的实际皮重，即：

TZ＝ZZ PZ_N，

式中：ZZ：实测的罐车和已灌入铁水的总重量；

(6)计算已灌入铁水的体积TV，已灌入铁水的体积为已灌入铁水的重量除以铁水比重，即：

TV＝TZ/W_BT，

式中：W_BT：铁水比重，

已灌入铁水的体积，即此时铁水罐内的充填容积TV；

(7)确定铁水罐充填容积TV的对应高度，即铁水液面高度LV，其步骤是：

7.1将罐车该使用次数下的各高度对应的侵蚀体积HV_qN数组中的各参数，分别与新出厂时罐内高度对应的容积HV_bN数组中各参数按对应的高度分别相加，得到该使用次数的罐内高度对应容积HV_c数组，即：HV_c＝HV_qN+HV_bN；

7.2然后进行容积数据比较，将计算得到该使用次数时的罐内高度对应容积HV_c数组与该使用次数时的充填容积TV最接近值，即：HV_c＝TV，由罐内容积HV_c值得到对应罐内高度，从而对应的高度即为此时罐内的铁水液面高度LV。

在整个铁水灌装过程中，随着实测罐车重量的不断增大变化，运算控制设备不断根据新的重量数据重复上述计算过程，实时提供新的已灌入罐内铁水的液面。

在上列计算式中：

PZ＝新罐车的皮重；

PZ_N＝罐车在特定使用次数下的实际皮重；

TZ＝已灌入铁水罐内的铁水重量；

ZZ＝实测的罐车和已灌入铁水的总重量；

BZ_N＝耐材衬比重；

W_BT＝铁水比重；

HV_bN＝罐车新出厂时罐内高度对应的容积；

ZV_qN＝罐车耐材衬在特定使用次数下罐内的总侵蚀体积；

HV_c＝罐车在特定使用次数下的罐内高度对应的容积；

HV_qN＝罐车耐材衬在特定使用次数、高度下的侵蚀体积；

TV＝已灌入铁水罐内的铁水体积；

LV＝铁水液面高度；

实施例

在每一个铁水罐车的相同位置上装一个定位兼车号标志牌，在每个铁水灌装点的车行轨道边装设一个可以检测读取装设在铁水罐车上定位兼车号标志牌信息的检测装置，参见专利申请号200610023410.3的“铁水罐车定位及车号检测方法和装置”。在每个铁水灌装点铁水罐车停车位置的下部安装有一个轨道衡，用于铁水罐车的称重。铁水灌装系统的运算控制设备主要为西门子S7系列PLC，参见图2。铁水罐车新车皮重为320t，额定铁水灌装量为320t，罐内耐材衬额定使用次数为1000次，使用1000次后铁水罐车皮重为287t。新投入使用的铁水罐车铁水灌装液面在2.40米时铁水重量为320t；使用1000次时铁水罐车铁水灌装液面在2.40米时铁水重量为370t；铁水比重1300℃时为6.6t/m³；耐材衬比重为4.34t/m³。

根据铁水罐车制造图纸计算高度/容积HV_bN关系部分数据如表1。由于铁水罐的形状决定，罐内容积与高度不成线性比例关系。如果用实时计算的方法也可以完成，但需要使用多个计算式。在本实施例中使用了事先计算，然后导入运算控制设备数据库的方法。根据具体使用的精度要求，本实施例采用了每1厘米高度对应一个容积数据。当然根据具体使用的精度要求，可以减少或增加。

表1

高度m	容积m3	高度m	容积m3	高度m	容积m3	高度m	容积m3	高度m	容积m3
										0.12	1.626	0.71	11.613	1.00	18.470	1.80	38.244	2.31	47.087
0.13	1.735	0.72	11.837	1.01	18.719	1.81	38.461	2.32	47.225
										0.14	1.847	0.73	12.062	1.02	18.970	1.82	38.678	2.33	47.362
0.15	1.961	0.74	12.288	1.03	19.221	1.83	38.883	2.34	47.498
										0.16	2.077	0.75	12.515	1.04	19.473	1.84	39.085	2.35	47.632
0.17	2.195	0.76	12.743	1.05	19.726	1.85	39.286	2.36	47.766
										0.18	2.315	0.77	12.972	1.06	19.979	1.86	39.485	2.37	47.897
0.19	2.437	0.78	13.202	1.07	20.234	1.87	39.683	2.38	48.028

本实施例中对铁水罐由于使用次数增多罐内耐材衬侵蚀容积做了如下处理。对每使用100次为分度抽取特定3个罐做测试，发现耐材衬侵蚀程度基本与使用次数成线性比例，但罐内耐材衬侵蚀体积在高度上不相同，根据测试1000次时获取的数据，制成高度与侵蚀体积关系HV_qN部分数据见表2，其中：高度在2.40m时，侵蚀体积为7.600m³。

本实施例中由于铁水罐的形状、罐内耐材衬材质与灌装工艺等因素决定，罐内耐材衬侵蚀体积与高度不成线性比例关系。如果用实时计算的方法也可以完成，但需要使用多个计算式。在本实施例中使用了事先计算，然后导入运算控制设备数据库的方法。根据具体使用的精度要求，本实施例采用了每1厘米高度对应一个侵蚀体积数据。当然根据具体使用的精度要求，可以减少或增加。

表2

高度m	侵蚀体积m3	高度	侵蚀体积m3	高度	侵蚀体积m3	高度	侵蚀体积m3	高度	侵蚀体积m3
										0.12	0.254	0.71	2.116	1.00	4.276	1.80	7.237	2.31	7.450
0.13	0.271	0.72	2.187	1.01	4.355	1.81	7.256	2.32	7.453
										0.14	0.288	0.73	2.258	1.02	4.434	1.82	7.274	2.33	7.456
0.15	0.306	0.74	2.329	1.03	4.513	1.83	7.276	2.34	7.458
										0.16	0.324	0.75	2.401	1.04	4.592	1.84	7.281	2.35	7.460
0.17	0.342	0.76	2.472	1.05	4.672	1.85	7.286	2.36	7.462
										0.18	0.361	0.77	2.544	1.06	4.752	1.86	7.290	2.37	7.464
0.19	0.380	0.78	2.617	1.07	4.832	1.87	7.295	2.38	7.466

铁水罐车灌装重量计算铁水液面过程：

参见图1、图2，司机操作动力机车带着铁水罐车行进，在接近高炉出铁口下方灌装铁水位置时采用低速行进。当动力机车带着铁水罐车行进，到达装设在地面轨道道床上的标志牌读头与铁水罐车上定位兼车号标志牌接近到规定距离，标志牌读头接收到车上的定位兼车号标志牌信号。将该车号及停位准确信号送入铁水灌装系统的运算控制设备，进行铁水灌装控制以及铁水罐车车号、灌装次数的管理统计。

铁水灌装系统的运算控制设备收到铁水罐车停位准确及车号后，使铁水灌装设备解锁，开始往铁水罐内进行铁水灌装。在铁水罐车的铁水灌装过程中，装设在铁水罐车下方地面轨道上的轨道衡(即秤重式重量检测装置)在铁水灌装过程中不断的将称得的罐车重量数据送到运算控制设备中。运算控制设备利用轨道衡送来的实测罐车重量数据进行铁水罐内已灌入的铁水液面计算。计算方式如下：

若收到铁水罐车车号为58号；测得的罐车重量为438.9吨；运算控制设备在数据库中找到58号铁水罐车已使用的累计次数为650次。

此时的罐内耐材衬侵蚀体积为7.6/1000*650；

计算此时罐车的皮重＝320-7.6/1000*650*4.34＝298.56吨；

计算铁水重量＝438.9-298.56＝140.34吨；

计算铁水罐内充填容积＝140.34/6.6＝21.26m³。

在运算控制设备数据库中找到高度与侵蚀体积关系HV_qN数组，将数组中的各参数分别计算成650次对应的铁水罐内部耐材衬侵蚀体积，650次侵蚀体积＝数组中参数N/1000*650；再将计算得到的650次各高度侵蚀体积数组中的各参数，分别与新罐的高度对应容积HV_bN数组中各参数按对应的高度分别相加，得到使用650次时的罐内高度对应容积HV_c数组，即：HV_c＝HV_qN+HV_bN。

然后用程序进行范围比较，如两个数组中的1米高度参数运算后的结果18.470+4.276/1000*650＝21.249与21.26最接近，最后确定此时罐内的铁水液面高度为1米。其中：18.470为表1数组中1米高度的体积参数，4.276为从表2数组中1米高度罐内耐材侵蚀体积的参数，并经650次转化后可得4.276/1000*650。

随着铁水的不断灌入，罐车重量逐渐增加，铁水灌装控制系统不断根据轨道衡送来的实测罐车重量数据，以及数据库存储的有关数据进行已灌入58号车铁水液面的计算，并将计算结果在铁水重量和液面显示器上进行显示。直到满足数据库存储的用户需求液面信息要求。

此时，铁水灌装系统的运算控制设备使铁水灌装设备锁定，停止铁水灌装，并发出信号通知司机操作动力机车带着铁水罐车离开铁水灌装点。到达装设在地面轨道道床上的标志牌读头与铁水罐车上定位兼车号标志牌离开到规定的距离，标志牌读头接收不到车上的定位兼车号标志牌信号。将该车号已离开信号送入铁水灌装系统的运算控制设备，运算控制设备进行对58号车灌装次数加1次的计算，并将结果存入数据库。

本发明能较准确地计算出铁水罐内的容积和铁水液面，从而确定铁水灌装量，防止灌装铁水外溢。

Claims (3)

1、一种铁水罐车重量计算液面的方法，其特征是：

第1步，根据铁水罐车的铁水罐制造时的内部几何尺寸，通过计算得到新铁水罐各个高度时的内部容积；

第2步，在各铁水灌装点装设铁水罐车定位及车号检测装置，检测记录每个特定罐号铁水罐车铁水罐的灌装次数，并对每个铁水罐车铁水罐的灌装次数进行统计；

第3步，对铁水罐车铁水罐不同灌装次数下内部耐材衬侵蚀的参数进行记录，将记录得到的耐材衬侵蚀参数进行归纳计算，得到铁水罐耐材衬侵蚀与灌装次数的相关数据或规律，组成数据库或计算公式；

第4步，采用各铁水灌装点的秤重式重量检测装置输出的重量信号；

第5步，根据得到的铁水灌装时实时重量和检测记录到的该罐号铁水罐车铁水罐的已灌装使用次数，根据第3步得到的灌装次数下耐材衬侵蚀数据库或计算公式，得到铁水罐内耐材衬侵蚀体积，进行内部容积的补偿计算，最终得到这一罐号、这一次数、这一罐车总重量下的实时罐内铁水重量；

第6步，利用得到的实时罐内铁水重量，由铁水比重计算得到罐内铁水的体积，此时，罐内铁水的体积就是罐车内部已灌装铁水部分的容积；

第7步，由罐车内部已灌装铁水部分的容积，根据第1步得到的新铁水罐各个高度时内部容积，和第3步得到的灌装次数下耐材衬侵蚀数据库或计算公式，得到容积与高度的关系，从而计算出即时的铁水灌装液面；

根据上述步骤，利用秤重式铁水重量检测装置检测总重，就可以同时得到罐内实时铁水重量和液面。

2.根据权利要求1所述的铁水罐车重量计算液面的方法，其特征是：获取铁水罐车铁水罐不同灌装次数耐材衬侵蚀参数的方法是：采用实测法，根据灌装次数分别记录铁水罐耐材衬在不同高度的耐材衬侵蚀的体积，并对若干数组的记录数据进行归纳计算，得到耐材衬侵蚀参数和计算公式；将记录值或计算得到的铁水罐不同使用次数时内部各个高度的耐材衬实际侵蚀容积值，采用数据库形式放入计算控制设备中，或采用计算公式放置于计算控制设备中。

3.根据权利要求1所述的铁水罐车重量计算液面的方法，其特征是：已灌入铁水罐内铁水的液面计算方法是：

(1)在铁水灌装线上得到待装铁水罐车的车号，同时在铁水灌装过程中测得罐车和已灌入铁水的总重量ZZ；

(2)在运算控制设备数据库中找到该车号铁水罐车已使用的累计次数；

(3)在运算控制设备数据库中找到该使用次数下对应的铁水罐内部耐材衬侵蚀总容积ZV_qN；

(4)此时可以得到罐车的实际皮重PZ_N，罐车的实际皮重为新罐车的皮重减去罐车内部耐材衬侵蚀总容积乘以耐材衬比重，即：

PZ_N＝PZ-ZV_qN*BZ_N，

式中：PZ：新罐车的皮重，BZ_N：耐材衬比重；

(5)计算已灌入铁水的重量TZ，已灌入铁水的重量为实测的罐车和已灌入铁水的总重量减去罐车的实际皮重，即：

TZ＝ZZ-PZ_N，

式中：ZZ：实测的罐车和已灌入铁水的总重量；

(6)计算已灌入铁水的体积TV，已灌入铁水的体积为已灌入铁水的重量除以铁水比重，即：

TV＝TZ/W_BT，

式中：W_BT：铁水比重，

已灌入铁水的体积，即此时铁水罐内的充填容积TV；

(7)确定铁水罐充填容积TV的对应高度，即铁水液面高度LV，其步骤是：

7.1将罐车该使用次数下的各高度对应的侵蚀体积HV_qN数组中的各参数，分别与新出厂时罐内高度对应的容积HV_bN数组中各参数按对应的高度分别相加，得到该使用次数的罐内高度对应容积HV_c数组，即：HV_c＝HV_qN+HV_bN；

7.2然后进行容积数据比较，将计算得到该使用次数时的罐内高度对应容积HV_c数组与该使用次数时的充填容积TV最接近值，即：HV_c＝TV，由罐内容积HV_c值得到对应罐内高度，从而对应的高度即为此时罐内的铁水液面高度LV。

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