CN111380469A - 一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，包括电极筒、矿热炉五层平台，矿热炉五层平台上位于电极筒之间设置有测糊平台，测糊平台上设置有固定支架，固定支架中间部位焊接有限位挡块，固定支架上部设置安装有旋转电机，旋转电机的顶部焊接有卡装固定块，卡装固定块上固定安装有旋转平行臂，旋转平行臂的下方焊接有垂直的固定挡杆，旋转平行臂的端头处设置有激光测距仪，电极筒内装有电极糊柱。该装置结构简单，使用方便快速，测量准确，能够达到规范化作业。在实际使用中，本测量装置能够保证每次测量的点位均落在电极壳中心点位以及与中心点位对称的其余两个点位，可以同时测得三个糊柱的高度值，从而可以得到准确的糊柱测量值。

Description

一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及矿热炉生产领域，具体涉及一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法。

背景技术

目前国内在整个矿热炉生产过程中，电极就是心脏，电流通过电极输入到炉内，产生电弧进行矿热炉冶炼，电极起着导电和传热作用。矿热炉电极多使用自培电极，变使用、变接长、变成型、变烧结。自焙烧电极由电极糊和电极壳组成，电极壳由2-3mm钢板卷制而成，电极壳内填充块状电极糊，电极糊在电弧热的作用下融化，高温焙烧碳化成固态电极，电极在矿热炉工作时不断消耗，因此需要不断的进行电极糊添加、不断的进行自焙烧电极，不断的下放电极。电极糊糊柱的高低对电极烧结情况有着直接关系。糊柱高，烟气及热量下沉电极烧结速度慢，烧结好的电极密度大空隙小烧结出来的电极效果好；糊柱低，电极烧结速度快密度小空隙大；烧结出的电极质量差适合抢放电极。糊柱高度不宜太高及太低。糊柱高度过高，电极自重大，易发生电极下滑事故；糊柱高度过低，易产生电极漏糊事故；因此对电极糊糊柱高度的精准掌握，就是对电极烧结情况的掌握。

在矿热炉生产运行中，如电极糊添加不及时，电极糊柱位置过高或过低极易引起电极软断事故，电极事故不仅会造成长时间热停炉，浪费大量人力、物力，严重时极易产生伤亡事故，目前密闭矿热炉电极糊柱的测量全部采用人工，使用测量绳进行测量，测量准确性低，劳动强度大，安全风险较高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法，其应用时解决现有矿热炉生产中电极糊人工测量不准确，安全风险高，劳动强度大等问题，可以通过旋转平行臂、限位挡块、激光测距仪准确测得电极糊糊柱的高度，从而避免以上的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，包括电极筒、矿热炉五层平台，所述矿热炉五层平台上位于电极筒之间设置有测糊平台，所述测糊平台上设置有固定支架，所述固定支架中间部位焊接有限位挡块，所述固定支架上部设置安装有旋转电机，旋转电机使用的是伺服电机或者步进电机，所述旋转电机的顶部焊接有卡装固定块，所述卡装固定块上固定安装有旋转平行臂，所述旋转平行臂的下方焊接有垂直的固定挡杆，所述旋转平行臂的端头处设置有激光测距仪，所述电极筒内装有电极糊柱。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述固定支架所设置的位置位于三个电极筒圆心所在的同一个圆的圆心处。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述激光测距仪设置有3台，所述3台激光测距仪中位于中间的激光测距仪的位置与三个电极筒圆心在同一个圆上。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述旋转平行臂静止时的位置位于与测糊平台正对的电极筒的上方，所述限位挡块设置有两个，所述限位挡块设置的位置与固定支架上的固定挡杆的位置相对应，旋转平行臂转动时固定挡杆随着旋转平行臂转动，当旋转平行臂转动到测糊平台一侧的电极筒的上方位于旋转平行臂中间部位的激光测距仪与电极筒的圆心处于统一垂直位置时固定挡杆与其中的一个限位挡块接触，当旋转平行臂转动至测糊平台另一侧时固定挡杆与另一个限位挡块接触。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述旋转平行臂与矿热炉五层平台之的距离设置为1.5米-2米之间。保证焊接的电极筒的高度不会超过平行臂。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述激光测距仪、旋转电机、限位挡块与远程矿热炉控制操作平台相连接，所述激光测距仪测量好的数据与限位挡块的电信号可传输至矿热炉控制操作平台。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述旋转电机的控制开关设有本地操作开关与远传控制开关，所述本地控制开关与远传控制开关可控制旋转平行臂顺时针和逆时针转动和停止。以便在远程传输故障时，本地可完成定位。

进一步的，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，所述旋转平行臂与矿热炉五层平台之间设置有绝缘块。

进一步的，一种用于矿热炉电极糊高度自动测量方法，所述电极糊高度自动测量方法为：

旋转平行臂的控制在矿热炉控制操作平台上设置有“1#位、2#位、3#位”和“测量”按钮，在实际使用中1#位、2#位、3#位分别对应1#电极、2#电极、3#电极，测量的时候1#位为旋转平行臂的原始位置，点击测量按钮后，即可测得1#电极的糊柱的高度，点击“2#位”，则旋转平行臂开始顺时针旋转到2#位电极筒的测点完成2#电极的糊柱高度测量并按公式计算出糊高(程序内添加计算公式)，将计算后的数据显示到电脑画面。测糊完成后将旋转平行臂平行臂停到“1#”位。

测量1#电极糊高度：点击测量按钮后，即可测得1#电极的糊柱的高度，12秒后反馈测量数据，将三个激光测距仪所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒(其中的判断方式在系统内部设置相关的系统判断程序进行自动判断，判断结果会反馈到系统画面后自动提醒结果)，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度；

测量2#电极糊高度：旋转平行臂顺时针转动，当检测到2#到位限位信号后停止，停止12秒反馈测量数据(读取数据时间)，将三个激光测距仪所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度，之后旋转平行臂自动开始逆时针转动，到达1#位后收到信号时停止；

测量3#电极糊高度：旋转平行臂逆时针转动，当检测到3#到位限位信号后停止，停止12秒反馈测量数据(读取数据时间)，将三个激光测距仪所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度，之后旋转平行臂自动开始顺时针转动，到达1#位后收到信号时停止；

在实际使用中，如果出现下述故障的时候处理的方法为：

容错处理：2#测糊点限位信号故障，程序从开始顺时针转动时计时，如果60秒内没有收到限位信号，则停止顺时针转动，自动开始逆时针转动，收到1#位信号后停止；如果自动逆时针转动后60秒内未收到1#位信号，则中断旋转，程序不执行自动控制，需人工手动画面操作归1#位。3#测糊点限位信号故障，程序从开始逆时针转动时计时，如果60秒内没有收到限位信号，则停止逆时针转动，自动开始顺时针转动，收到1#位信号后停止；如果自动逆时针转动后60秒内未收到1#位信号，则中断旋转，程序不执行自动控制，需人工手动画面操作归1#位。

数据读取部分：仪表到达测糊点后，延时5秒开始读数，,读数后计时7秒，7秒内有一次测量数据小于10，则刷新测量数据到画面，读取数据结束；7秒内测量数据全部大于等于10，则刷新画面测量数据为0，读取数据结束。

综上所述，本发明的以下有益效果：

1、本发明一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法，本测量装置能够保证每次测量的点位均落在电极壳中心点位以及与中心点位对称的其余两个点位，可以同时测得三个糊柱的高度值，通过分析可以得到准确的糊柱测量值，从而可以防止电极筒内的电极糊因为堆积偏差而导致的测量误差。

2、本发明一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法，结构简单，使用方便快速，测量准确，能够达到规范化作业，不会因人为操作因素导致标准执行不统一，真实的反应了电极糊柱的真实位置，提高了生产效率和矿热炉安全保障措施。

3、本发明一种矿热炉电极糊高度自动测量装置及测量方法，该测量装置及方法可以在中控画面上直观的管擦到所测量的糊柱的高度，通过中控上设置的点击按钮实时对任意一个糊柱的高度进行测量，以保证矿热炉生产的安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明实际使用过程的俯视图。

附图中标记及对应的1#部件名称：

1-电极筒，2-测糊平台，3-电极糊柱，4-固定支架，5-旋转平行臂，6-限位挡块，7-激光测距仪，8-卡装固定块，9-旋转电机，10-固定挡杆，11-矿热炉五层平台。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1-2所示，一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，包括电极筒1、矿热炉五层平台11，所述矿热炉五层平台11上位于电极筒1之间设置有测糊平台2，所述测糊平台2上设置有固定支架4，所述固定支架4中间部位焊接有限位挡块6，所述固定支架4上部设置安装有旋转电机9，所述旋转电机9的顶部焊接有卡装固定块8，所述卡装固定块8上固定安装有旋转平行臂5，所述旋转平行臂5上焊接有向下垂直的固定挡杆10，所述旋转平行臂5的端头处设置有激光测距仪7，所述电极筒1内装有电极糊柱3。

具体的，所述固定支架4所设置的位置位于三个电极筒1圆心所在的同一个圆的圆心处，在实际操作中旋转平行臂5绕着该圆心转动时，端头的激光测距仪7可准确到达每个电极筒1圆心的正上方。

具体的，所述激光测距仪7设置有三台，所述激光测距仪7中位于中间的激光测距仪7的位置与三个电极筒1圆心在同一个圆上，其余设置的两个激光测距仪7以中间的激光测距仪7对称分布在，在使用时可以同时测量电极筒1内不同的三个位置的糊柱高度。

具体的，所述旋转平行臂5静止时的位置位于与测糊平台2正对的电极筒1的上方，所述限位挡块6设置有两个，所述限位挡块6设置的位置与固定支架4上的固定挡杆10的位置相对应，旋转平行臂5转动时固定挡杆10随着旋转平行臂5转动，当旋转平行臂5转动到测糊平台2一侧的电极筒1的上方位于旋转平行臂5中间部位的激光测距仪7与电极筒1的圆心处于统一垂直位置时固定挡杆10与其中的一个限位挡块6接触，当旋转平行臂5转动至测糊平台2另一侧时固定挡杆10与另一个限位挡块6接触。

具体的，所述旋转平行臂5与矿热炉五层平台11之的距离设置为1.5米-2米之间。保证焊接的电极筒的高度不会超过平行臂。

具体的，所述激光测距仪7、旋转电机9、限位挡块6与远程矿热炉控制操作平台相连接，所述激光测距仪7测量好的数据与限位挡块6的电信号可传输至矿热炉控制操作平台。

具体的，所述旋转电机9的控制开关设有本地操作开关与远传控制开关，所述本地控制开关与远传控制开关可控制旋转平行臂5顺时针和逆时针转动和停止。

具体的，所述旋转平行臂5与矿热炉五层平台11之间设置有绝缘块。可以防止电极内的电流传输到矿热炉五层平台上发生事故。

具体的，所述电极糊高度自动测量方法为：

旋转平行臂5的控制在矿热炉控制操作平台上设置有“1#位、2#位、3#位”和“测量”按钮，在使用中1#位、2#位、3#位分别对应1#电极、2#电极、3#电极，测量的时候1#位为旋转平行臂5的原始位置；

测量1#电极糊高度：点击测量按钮后，即可测得1#电极的糊柱的高度，12秒后反馈测量数据，将三个激光测距仪7所测量的三组数据进行分析，如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度；

测量2#电极糊高度：旋转平行臂5顺时针转动，当固定挡杆10与限位挡块6接触后，检测到2#限位信号后旋转平行臂5停止，停止12秒反馈测量数据，将三个激光测距仪7所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度，之后旋转平行臂5自动开始逆时针转动，到达1#位后收到信号时停止；

测量3#电极糊高度：旋转平行臂5顺时针转动，当固定挡杆10与限位挡块6接触后，检测到3#限位信号后旋转平行臂5停止，停止12秒反馈测量数据，将三个激光测距仪7所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度，之后旋转平行臂5自动开始顺时针转动，到达1#位后收到信号时停止。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，包括电极筒(1)、矿热炉五层平台(11)，其特征在于，所述矿热炉五层平台(11)上位于电极筒(1)之间设置有测糊平台(2)，所述测糊平台(2)上设置有固定支架(4)，所述固定支架(4)中间部位焊接有限位挡块(6)，所述固定支架(4)上部设置安装有旋转电机(9)，所述旋转电机(9)的顶部焊接有卡装固定块(8)，所述卡装固定块(8)上固定安装有旋转平行臂(5)，所述旋转平行臂(5)上焊接有向下垂直的固定挡杆(10)，所述旋转平行臂(5)的端头处设置有激光测距仪(7)，所述电极筒(1)内装有电极糊柱(3)。

2.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述固定支架(4)所设置的位置位于三个电极筒(1)圆心所在的同一个圆的圆心处。

3.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述激光测距仪(7)设置有3台，所述3台激光测距仪(7)中位于中间的激光测距仪(7)的位置与三个电极筒(1)圆心在同一个圆上。

4.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述旋转平行臂(5)静止时的位置位于与测糊平台(2)正对的电极筒(1)的上方，所述限位挡块(6)设置有两个，所述限位挡块(6)设置的位置与固定支架(4)上的固定挡杆(10)的位置相对应，旋转平行臂(5)转动时固定挡杆(10)随着旋转平行臂(5)转动，当旋转平行臂(5)转动到测糊平台(2)一侧的电极筒(1)的上方位于旋转平行臂(5)中间部位的激光测距仪(7)与电极筒(1)的圆心处于统一垂直位置时固定挡杆(10)与其中的一个限位挡块(6)接触，当旋转平行臂(5)转动至测糊平台(2)另一侧时固定挡杆(10)与另一个限位挡块(6)接触。

5.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述旋转平行臂(5)与矿热炉五层平台(11)之的距离设置为1.5米-2米之间。

6.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述激光测距仪(7)、旋转电机(9)、限位挡块(6)与远程矿热炉控制操作平台相连接，所述激光测距仪(7)测量好的数据与限位挡块(6)的电信号可传输至矿热炉控制操作平台。

7.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述旋转电机(9)的控制开关设有本地操作开关与远传控制开关，所述本地控制开关与远传控制开关可控制旋转平行臂(5)顺时针和逆时针转动和停止。

8.根据权利要求1所述的一种矿热炉电极糊高度自动测量装置，其特征在于，所述旋转平行臂(5)与矿热炉五层平台(11)之间设置有绝缘块。

9.根据权利要求1所述的一种用于矿热炉电极糊高度自动测量方法，其特征在于，所述电极糊高度自动测量方法为：

旋转平行臂(5)的控制在矿热炉控制操作平台上设置有“1#位、2#位、3#位”和“测量”按钮，在使用中1#位、2#位、3#位分别对应1#电极、2#电极、3#电极，测量的时候1#位为旋转平行臂(5)的原始位置；

测量1#电极糊高度：点击测量按钮后，即可测得1#电极的糊柱的高度，12秒后反馈测量数据，将三个激光测距仪(7)所测量的三组数据进行分析，如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度；

测量2#电极糊高度：旋转平行臂(5)顺时针转动，当固定挡杆(10)与限位挡块(6)接触后，检测到2#限位信号后旋转平行臂(5)停止，停止12秒反馈测量数据，将三个激光测距仪(7)所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度，之后旋转平行臂(5)自动开始逆时针转动，到达1#位后收到信号时停止；

测量3#电极糊高度：旋转平行臂(5)顺时针转动，当固定挡杆(10)与限位挡块(6)接触后，检测到3#限位信号后旋转平行臂(5)停止，停止12秒反馈测量数据，将三个激光测距仪(7)所测量的三组数据进行分析如果三组数据之间相差超过5％，矿热炉控制操作平台上的系统画面会自动提醒，直到测量数据的误差小于5％后汇总得到糊柱高度，之后旋转平行臂(5)自动开始顺时针转动，到达1#位后收到信号时停止。

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