CN114933909A - 焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法 - Google Patents

焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法，该装置包括传感器保护套筒和分别安装在一个传感器保护套筒内的四个激光测距传感器。四个激光测距传感器分别设置在取门机侧壁面上部、提门钩侧壁面、取门机侧壁面下部、提门钩侧壁面，并分别指向上部横铁的前端面或者炉门框上部、上部横铁的下端面、下部横铁的前端面或者炉门框下部、下部横铁的下端面。传感器保护套筒包括外层不锈钢管、内层不锈钢管、隔热岩棉层、透明玻璃盖、密封底板、安装支架、传感器安装台、测温热电偶、空气降温孔、引流弯管。本发明实现了焦炉炉门关门状态的快速自动化检测和识别，解决了人工检测与识别存在的操作复杂、身体危害性大的问题。

Description

焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法
技术领域
本发明属于焦炭生产技术领域，尤其涉及一种焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法。
背景技术
焦炉炼焦工艺中，为了实现装煤出焦的需求，焦炉炉门需要频繁启闭。在焦炉炉门关门过程中，常会由于挂门U型槽内落入杂物、炉门和推焦车震动、取门机变形等因素导致炉门横铁不能精准嵌入到U型槽的指定位置，导致炉门关门故障。焦炉炉门横铁如未能进入U型槽而收缩取门机压门油缸，不仅会导致炉门冒烟、冒火等严重污染排放现象，同时可能使炉门门框、炉门柱变形，从而导致炉门密封性能降低。
为了保证关门过程中炉门横铁准确进入U型槽，各焦化厂在取门机关门完成后必须由工人通过现场目测确认炉门横铁是否到位。这样的工作方式不仅效率低，而且由于炉前烟尘污染排放严重，对工人身体健康有极大的伤害。因此急需一种有效的炉门关门状态检测技术，但是焦炉炉门温度较高，炉门前烟尘污染浓度高，取门机晃动导致定位难，设备制造精度低误差大等问题，导致炉门关闭状态的检测准确性低、可靠性差、难度高。
发明内容
为至少部分地解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种焦炉炉门关闭状态检测装置以及利用该焦炉炉门关闭状态检测装置实施的焦炉炉门关闭状态识别方法。
在本发明的一个方面，所提供的焦炉炉门关闭状态检测装置，包括传感器保护套筒以及第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器均分别安装在一个所述传感器保护套筒内，其中：
所述第一激光测距传感器设置在取门机侧壁面上部，其设置为指向炉门的上部横铁的前端面或者炉门的炉门框上部，检测取门机与上部横铁的前端面之间的间距变化；
所述第二激光测距传感器设置在取门机上部的提门钩的侧壁面，其设置为指向炉门的上部横铁的下端面，检测取门机与上部横铁的下端面之间的间距变化；
所述第三激光测距传感器设置在取门机侧壁面下部，其设置为指向炉门的下部横铁的前端面或者炉门的炉门框下部，检测取门机与下部横铁的前端面之间的间距变化；
所述第四激光测距传感器设置在取门机下部的提门钩的侧壁面，其设置为指向炉门的下部横铁的下端面，检测取门机与下部横铁的下端面之间的间距变化；
所述传感器保护套筒包括外层不锈钢管、内层不锈钢管、设置在所述外层不锈钢管和所述内层不锈钢管之间的隔热岩棉层、设置在套筒前端面的透明玻璃盖、设置在套筒后端面的密封底板、设置在套筒外壁上的安装支架、设置在套筒内的传感器安装台、设置在套筒内的测温热电偶、贯通设置在套筒壁上的空气降温孔、设置在套筒外壁且连通于套筒内部的引流弯管；
所述空气降温孔设置在所述传感器保护套筒的底部，所述引流弯管设置在所述传感器保护套筒的顶部，且所述引流弯管的前端吹灰口位于所述透明玻璃盖上方。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器分别通过所述传感器安装台安装在所述传感器保护套筒内，所述安装支架固定在取门机侧壁面或提门钩侧壁面。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器通过导线与上位机连通，所述导线外表面包裹一层耐高温玻璃纤维管，所述密封底板上贯通设置有防尘橡胶密封管，所述导线从所述防尘橡胶密封管引出至所述传感器保护套筒的外部。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，在取门机提门前，所述第一激光测距传感器指向炉门的炉门框上部，所述第三激光测距传感器指向炉门的炉门框下部；在取门机提门后，所述第一激光测距传感器指向炉门的上部横铁的前端面，所述第三激光测距传感器指向炉门的下部横铁的前端面；当关门过程中横铁落入提门钩的U型槽内时，所述第一激光测距传感器的激光斑达到炉门框上部，所述第三激光测距传感器的激光斑达到炉门框下部。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，取门机提门门勾落入到提门横柱时，所述第二激光测距传感器的激光斑达到炉门的上部横铁的下端面，所述第四激光测距传感器的激光斑达到炉门的下部横铁的下端面；取门机提门门勾未到达提门横柱时，所述第二激光测距传感器和所述第四激光测距传感器无信号。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器设置于在取门机的回收后远离炭化室的一侧。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，所述引流弯管的前端吹灰口设计为斜向下45°角。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器的起始量程设置为≤150mm。
在本发明的另一个方面，所提供的焦炉炉门关闭状态识别方法包括：
步骤一：取门机收到提门指令后，启动送风装置，对透明玻璃盖表面的粉尘进行清理；
步骤二：当取门机准备提门时，推焦车或拦焦车的控制室显示此时第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器的检测值，其中，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值为h1，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值为h12；
步骤三；取门机开始提门后，第二激光测距传感器与上部横铁的下端面的间距减小、第四激光测距传感器与下部横铁的下端面的间距减小，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值从h11减小到h12；
步骤四：取门机开始提门后，当炉门横铁高度超过门框U型槽前端面时，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的测试值从h1降低到h2；
步骤五：在取门机提门后焦炉推焦装煤过程中，取门机与炉门相对位置不变，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值保持为h2，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值保持为h12，直到取门机开始关门；
步骤六：在取门机关门过程中，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值先从h2增加到h1，然后第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值从h12增加到h11，炉门关闭状态的识别以第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值h1、以及第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值h11为依据。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态识别方法中，还包括步骤七：实时检测并显示第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器内的温度值，并在温度高于预定值时报警。
本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法具有如下优点和有益效果：
实现了焦炉炉门关门状态的快速自动化检测，实现检测传感器在高温、高浓度烟尘、机械振动环境中炉门姿态的准确检测，解决传统人工检测与识别存在的操作复杂、工人身体危害性大的问题，为焦炉设备自动化检测技术提供了基础。
基于焦炉取门机与焦炉炉门在取门、关门过程中的相对运动关系，建立炉门关门状态的检测方法，识别炉门横铁是否放入门框U型槽内，从而判断炉门关门状态。该检测设计方法需要的检测点数量少，结构简单，检测值变化显著，易于判断。同时，二个检测点相互关联可实现炉门状态的相互判断，避免单一设备故障形成检测误差。
针对炉区高温环境特征，设计有双层套筒保温结构、温度检测装置、压缩空气降温装置及镜头吹灰装置，保证设备在高温环境下安全可靠运行。
针对炉前烟尘环境对测距结果的影响，采用激光测距传感器通过激光点红斑快速判断传感器性能，同时设有吹灰、密封单元，保证设备的防尘性能要求。
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，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置的结构示意图；
图2为图1中的E向视图；
图3为本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置中传感器保护套筒的剖视图；
图4焦炉炉门在一次开门关门过程中第一激光测距传感器、第二激光测距传感器检测值变化示意图。
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，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和2所示，本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置包括上下两组共四个激光测距传感器：第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4。第一激光测距传感器1-1设置在取门机7侧壁面上部，其具体位置如图1中A所示，第一激光测距传感器1-1设置为指向炉门6的上部横铁2的前端面或者炉门6的炉门框上部，即指向如图1中A`所示位置，用于检测取门机7与上部横铁2的前端面之间的间距变化。第二激光测距传感器1-2设置在取门机7上部的提门钩5的侧壁面，其具体位置如图1中B所示，第二激光测距传感器1-2设置为指向炉门6的上部横铁2的下端面，即指向如图1中B`所示位置，用于检测取门机7与上部横铁2的下端面之间的间距变化。第三激光测距传感器1-3设置在取门机7侧壁面下部，其具体位置如图1中C所示，第三激光测距传感器1-3设置为指向炉门6的下部横铁3的前端面或者炉门6的炉门框下部，即指向如图1中C`所示位置，用于检测取门机7与下部横铁3的前端面之间的间距变化。第四激光测距传感器1-4设置在取门机7下部的提门钩5的侧壁面，其具体位置如图1中D所示，第四激光测距传感器1-4设置为指向炉门6的下部横铁3的下端面，即指向如图1中D`所示位置，用于检测取门机7与下部横铁3的下端面之间的间距变化。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，在取门机7提门前，第一激光测距传感器1-1指向炉门6的炉门框上部，第三激光测距传感器1-3指向炉门6的炉门框下部；在取门机7提门后，第一激光测距传感器1-1指向炉门6的上部横铁2的前端面，第三激光测距传感器1-3指向炉门6的下部横铁3的前端面；关门过程中，当横铁未落入门框U型槽内时，激光测距传感器一直可检测到炉门横铁上，当横铁落入提门钩5的U型槽内时，第一激光测距传感器1-1的激光斑可达到炉门框上部(A`位置)，第三激光测距传感器1-3的激光斑可达到炉门框下部(C`位置)。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，在取门机7提门门勾落入到提门横柱时，第二激光测距传感器1-2的激光斑可达到炉门6的上部横铁2的下端面，第四激光测距传感器1-4的激光斑可达到炉门6的下部横铁3的下端面；在取门机7提门门勾未到达提门横柱时，第二激光测距传感器1-2和第四激光测距传感器1-4无信号，其激光斑未能达到上部横铁2和下部横铁3的下端面，不能进行提门操作。
进一步地，为了保证第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4在高温、高浓度烟尘气环境下的可靠运行，本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置还包括传感器保护套筒，如图3所示，传感器保护套筒包括：外层不锈钢管2-2、内层不锈钢管2-3、设置在外层不锈钢管2-2和内层不锈钢管2-3之间的隔热岩棉层2-4、设置在套筒前端面的透明玻璃盖2-1、设置在套筒后端面的密封底板2-11、设置在套筒外壁上的安装支架2-5、设置在套筒内的传感器安装台2-6、设置在套筒内的测温热电偶2-9、贯通设置在套筒壁上的空气降温孔2-10、设置在套筒外壁且连通于套筒内部的引流弯管2-8。空气降温孔2-10设置在传感器保护套筒底部，引流弯管2-8设置在传感器保护套筒的顶部，且引流弯管2-8的前端吹灰口位于透明玻璃盖2-1上方。第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4均分别通过传感器安装台2-6安装在一个传感器保护套筒内，安装支架2-5可直接固定在取门机7侧壁面或提门钩5侧壁面。第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4通过导线2-7与上位机连通，导线2-7外表面包裹一层耐高温玻璃纤维管，密封底板2-11上贯通设置有防尘橡胶密封管2-12，导线2-7从防尘橡胶密封管2-12引出传感器保护套筒外部。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，隔热岩棉层2-4能够承受高温，其耐热温度最高达到1200℃，导线2-7外表面包裹的耐高温玻璃纤维管可承受500℃高温，使得第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4及其相应导线2-7隔热能力强，阻燃性好，确保能够在高温环境下安全可靠地工作。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，考虑到传感器的工作温度一般为0℃-80℃，测温热电偶2-9的设置，可以实时检测套筒内的温度，并当测温热电偶2-9检测到的温度大于75℃时，会提示报警，提示司机驱动取门机离开炉门位置。
优选地，在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4设置于在取门机7的回收后远离炭化室的一侧，避免推焦、装煤过程中炭化室内高温对传感器的长期烘烤。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，防尘橡胶密封管2-12的设置，可以确保传感器保护套筒的密封性，有效避免粉尘颗粒进入套筒内。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，设置在传感器保护套筒底部的空气降温孔2-10可以将压缩空气引入传感器保护套内以进行降温，设置在传感器保护套筒顶部的引流弯管2-8可以将传感器保护套内的压缩空气排出，吹向透明玻璃盖2-1，从而可以解决粉尘在玻璃镜面堆积导致的测距误差。此外，引流弯管2-8的前端吹灰口设计为斜向下45°角，确保随重力掉落的大粒度粉尘不能通过引流弯管2-8进入套筒内。
优选地，透明玻璃盖2-1的玻璃镜面设置为与传感器保护套筒顶部齐平或者凸出传感器保护套筒顶面，引流弯管2-8的射流气流排放速度设置为大于10m/s，以便能够对较大粒度的焦粉形成较好的吹灰效果。
在上述焦炉炉门关闭状态检测装置中，第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4的激光光斑可透过透明玻璃盖2-1，在炉门6的上部横铁2和下部横铁3或者炉门框上形成清晰可见的红斑，便于装置检测、维修时识别。优选地，第一激光测距传感器1-1、第二激光测距传感器1-2、第三激光测距传感器1-3、第四激光测距传感器1-4的起始量程设置为≤150mm，确保即使当取门机7与炉门6的上部横铁2和下部横铁3在距离最近时依然可获得有效的检测信息。
如图4所示，在本发明的利用上述焦炉炉门关闭状态检测装置实施的焦炉炉门关闭状态识别方法中，焦炉取门关门过程可分为以下四个阶段：a、取门准备阶段；b、提门开门阶段；c、推焦装煤过程；d、关门阶段；e、取门机离开阶段。具体而言：
a、取门准备阶段：A位置传感器检测值随取门机离炉门距离的减少，检测值降低从1点降低到2点，检测值为h1，此时取门机检测到炉门门框上A`点。B位置传感器开始时垂直向上未能检测距离信息，在11点时，激光接触到横铁下端面，检测到B位置与横铁下端面距离为h11。
b、提门开门阶段
随着炉门及横铁高度的增加，当炉门横铁高度超过U型槽上端面时，横铁可挡住A位置测距传感器信号，使测距值从h1减小到h2。同时随着提门钩高度的增加，刚开始B点检测值减小，当门勾与炉门横梁接触后B点值不变。
c、推焦装煤过程
由于取门机一直保持提门状态，与炉门保持相对静止状态，A、B位置检测值保证不变。
d、关门阶段
炉门横铁下降，在4点时炉门横铁落入U型槽内，A位置传感器直接测到炉门门框位置，测距值增加到h1。同时，随着取门机提门门勾下降，炉门挂到炉门门框上停止下降，门勾与炉门横铁从14点开始间距增大，到15点时，门勾到达最下端。
e、取门机离开阶段
与上述取门准备相反。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态识别方法中，对炉门是否放入U型槽内通过A位置传感器检测值是否为h1进行判断，同时，可通过B点值是否为h11进行判断。如果炉门未进入U型槽内则A点值小于h1，为h2，且由于横铁与提门门勾间距增加使B点值大于h11。
因此，根据上述原理，本发明的焦炉炉门关闭状态识别方法包括：
步骤一：取门机收到提门指令后，启动送风装置，对透明玻璃盖表面的粉尘进行清理，解决停机时粉尘在透明玻璃盖表面堆积而影响测距结果准确性的问题。
步骤二：当取门机准备提门时，推焦车或拦焦车的控制室显示此时第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器的检测值，其中，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值为h1，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值为h12，保证取门机达到预定位置。
步骤三；取门机开始提门后，由于提门钩高度上升，第二激光测距传感器与上部横铁的下端面的间距减小、第四激光测距传感器与下部横铁的下端面的间距减小，相应的检测值开始减小，从h11减小到h12。
步骤四：取门机开始提门后，当炉门横铁高度超过门框U型槽前端面时，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的测试值从h1降低到h2。
步骤五：在取门机提门后焦炉推焦装煤过程中，由于取门机与炉门相对位置不变，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值保持为h2，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值保持为h12，直到取门机开始关门。
步骤六：在取门机关门过程中，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值先从h2增加到h1，然后第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值从h12增加到h11。炉门关闭状态的识别以第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值h1、以及第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值h11为依据。
进一步地，在上述焦炉炉门关闭状态识别方法中，还包括步骤七：为了保证第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器和第四激光测距传感器的安全温度，实时检测并显示上述四个传感器内的温度值，并在温度高于预定值时报警。
以下结合具体实施例进一步说明本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置及识别方法，以下实施例的结果为通过仿真分析某焦化厂7m顶装焦炉推焦车取门过程试验测试获得。
实施例1
在某焦化厂7m顶装焦炉推焦车取门机上测试结果显示：取门机侧壁面A点位置在取门机提门前，检测值为738±2mm(h1)，取门机提门后A点位置检测值减小为584±2mm(h2)，A点炉门横铁进入U型槽前后增加值达154mm，出现明显的变化结果；B点位置在开始提门时检测值为890±2mm(h11)，炉门提起后B点检测值减小为745±2mm(h12)，量程变化达到145mm，B点出现明显的变化，可作为炉门关闭结果判断的依据。
实施例2
在某焦化厂7m顶装焦炉推焦车取门机上测试结果显示：取门机取门后炉门横铁A`点位置最高温度为650℃左右，取门机A点最高温度600℃左右，横铁C`点位置温度最高温度为350℃左右，取门机C点最高温度290℃左右。A点处传感器套筒在持续10分钟开门高温环境测试中，温度从25℃上升到55℃后缓慢上升到60℃后，再未有明显上升变化。C点处传感器套筒在持续10分钟开门过程测试中，温度从25℃上升到30℃以下，未明显上升。B点与D点处最高温主要是取门机旋转及炉门焦油清理中，最高温度110℃，B点与D点保温套筒内温度在30℃内无显著变化，保温结构有效保证了激光测距传感器使用安全。
实施例3
在ANSYS ICEM中搭建一个倾斜冲击的三维模型与网格模型，应用FLUENT中K-ε湍流模型分析射流气流在冲击到倾斜面时，在倾斜表面流速分布及沿冲击面压力分布结果。10m/s孔射流气流速度在达到倾斜面最末端时沿壁面的附壁速度达4m/s以上，射流冲击有效区域达27cm2，满足清灰需求。
综上所述，本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置以及利用该焦炉炉门关闭状态检测装置实施的焦炉炉门关闭状态识别方法具有如下优点和有益效果：
本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置实现了焦炉炉门关门状态的快速自动化检测，实现检测传感器在高温、高浓度烟尘、机械振动环境中炉门姿态的准确检测，解决传统人工检测与识别存在的操作复杂、工人身体危害性大的问题，为焦炉设备自动化检测技术提供了基础。
本发明基于焦炉取门机与焦炉炉门在取门、关门过程中的相对运动关系，建立炉门关门状态的检测方法，识别炉门横铁是否放入门框U型槽内，从而判断炉门关门状态。该检测设计方法需要的检测点数量少，结构简单，检测值变化显著，易于判断。同时，二个检测点相互关联可实现炉门状态的相互判断，避免单一设备故障形成检测误差。
针对炉区高温环境特征，本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置设计有双层套筒保温结构、温度检测装置、压缩空气降温装置及镜头吹灰装置，保证设备在高温环境下安全可靠运行。
针对炉前烟尘环境对测距结果的影响，本发明的焦炉炉门关闭状态检测装置采用激光测距传感器通过激光点红斑快速判断传感器性能，同时设有吹灰、密封单元，保证设备的防尘性能要求。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，包括传感器保护套筒以及第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器均分别安装在一个所述传感器保护套筒内，其中：
所述第一激光测距传感器设置在取门机侧壁面上部，其设置为指向炉门的上部横铁的前端面或者炉门的炉门框上部，检测取门机与上部横铁的前端面之间的间距变化；
所述第二激光测距传感器设置在取门机上部的提门钩的侧壁面，其设置为指向炉门的上部横铁的下端面，检测取门机与上部横铁的下端面之间的间距变化；
所述第三激光测距传感器设置在取门机侧壁面下部，其设置为指向炉门的下部横铁的前端面或者炉门的炉门框下部，检测取门机与下部横铁的前端面之间的间距变化；
所述第四激光测距传感器设置在取门机下部的提门钩的侧壁面，其设置为指向炉门的下部横铁的下端面，检测取门机与下部横铁的下端面之间的间距变化；
所述传感器保护套筒包括外层不锈钢管、内层不锈钢管、设置在所述外层不锈钢管和所述内层不锈钢管之间的隔热岩棉层、设置在套筒前端面的透明玻璃盖、设置在套筒后端面的密封底板、设置在套筒外壁上的安装支架、设置在套筒内的传感器安装台、设置在套筒内的测温热电偶、贯通设置在套筒壁上的空气降温孔、设置在套筒外壁且连通于套筒内部的引流弯管；
所述空气降温孔设置在所述传感器保护套筒的底部，所述引流弯管设置在所述传感器保护套筒的顶部，且所述引流弯管的前端吹灰口位于所述透明玻璃盖上方。
2.根据权利要求1所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器分别通过所述传感器安装台安装在所述传感器保护套筒内，所述安装支架固定在取门机侧壁面或提门钩侧壁面。
3.根据权利要求1所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器通过导线与上位机连通，所述导线外表面包裹一层耐高温玻璃纤维管，所述密封底板上贯通设置有防尘橡胶密封管，所述导线从所述防尘橡胶密封管引出至所述传感器保护套筒的外部。
4.根据权利要求1所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，在取门机提门前，所述第一激光测距传感器指向炉门的炉门框上部，所述第三激光测距传感器指向炉门的炉门框下部；在取门机提门后，所述第一激光测距传感器指向炉门的上部横铁的前端面，所述第三激光测距传感器指向炉门的下部横铁的前端面；当关门过程中横铁落入提门钩的U型槽内时，所述第一激光测距传感器的激光斑达到炉门框上部，所述第三激光测距传感器的激光斑达到炉门框下部。
5.根据权利要求4所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，取门机提门门勾落入到提门横柱时，所述第二激光测距传感器的激光斑达到炉门的上部横铁的下端面，所述第四激光测距传感器的激光斑达到炉门的下部横铁的下端面；取门机提门门勾未到达提门横柱时，所述第二激光测距传感器和所述第四激光测距传感器无信号。
6.根据权利要求1所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器设置于在取门机的回收后远离炭化室的一侧。
7.根据权利要求1所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，所述引流弯管的前端吹灰口设计为斜向下45°角。
8.根据权利要求1所述的焦炉炉门关闭状态检测装置，其特征在于，所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器、所述第三激光测距传感器、所述第四激光测距传感器的起始量程设置为≤150mm。
9.一种利用根据权利要求1至8中任一项所述的焦炉炉门关闭状态检测装置实施的焦炉炉门关闭状态识别方法，包括：
步骤一：取门机收到提门指令后，启动送风装置，对透明玻璃盖表面的粉尘进行清理；
步骤二：当取门机准备提门时，推焦车或拦焦车的控制室显示此时第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器的检测值，其中，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值为h1，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值为h12；
步骤三；取门机开始提门后，第二激光测距传感器与上部横铁的下端面的间距减小、第四激光测距传感器与下部横铁的下端面的间距减小，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值从h11减小到h12；
步骤四：取门机开始提门后，当炉门横铁高度超过门框U型槽前端面时，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的测试值从h1降低到h2；
步骤五：在取门机提门后焦炉推焦装煤过程中，取门机与炉门相对位置不变，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值保持为h2，第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值保持为h12，直到取门机开始关门；
步骤六：在取门机关门过程中，第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值先从h2增加到h1，然后第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值从h12增加到h11，炉门关闭状态的识别以第一激光测距传感器和第三激光测距传感器的检测值h1、以及第二激光测距传感器和第四激光测距传感器的检测值h11为依据。
10.根据权利要求9所述的焦炉炉门关闭状态识别方法，其特征在于，还包括步骤七：实时检测并显示第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、第四激光测距传感器内的温度值，并在温度高于预定值时报警。
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