用于测量旨在容纳熔融金属的容器的耐火衬里的磨损的方法和装置制造方法及图纸

用于测量旨在容纳熔融金属的容器(2)的耐火衬里(1)的磨损的方法，包括以下步骤：‑使用第一激光扫描器(21A)扫描耐火衬里的第一表面(4A)以获得表示第一表面的第一初始数据集；‑使用与第一激光扫描器不同的第二激光扫描器(21B)扫描耐火衬里的第二表面(4B)以获得表示第二表面的第二初始数据集，其中第二表面包括对于第一激光扫描器的灰色区域(6B)，所述容器限定在由第一激光扫描器扫描期间位于第一激光扫描器与灰色区域之间的障碍物(3)；以及‑使用第一初始数据集和第二初始数据集计算最终数据集，所述最终数据集表示耐火衬里的包括第一表面和第二表面的表面(4)。

Method and device for measuring wear of refractory linings of containers intended to contain molten metals

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量旨在容纳熔融金属的容器的耐火衬里的磨损的方法和装置本专利技术涉及用于测量旨在容纳熔融金属的容器特别是钢包、电弧炉(在下文中称为EAF)或转炉的耐火衬里的磨损的方法。本专利技术还涉及相应装置，并且涉及包括容器和这样的装置的设备。诸如钢包和EAF的容器包括在容器容纳熔融金属时用作抗高温的保护的耐火衬里。然而，耐火衬里会经受磨损或来自熔融金属的沉积物。为了实现容器的连续和安全操作，对耐火衬里的控制发挥重要作用。当容器为空时，对容器执行目视检查是控制耐火衬里的状态及其如何发展的最常见方式。然而，由于就灰尘和温度而言容器的环境以及非定量性，已经证明这种方法有些困难。为了进行定量控制，US6922251B1公开了使用：具有激光束发射器的激光扫描器；用于使激光束偏转的镜；以及用于接收由耐火衬里的表面所反射的激光束的激光束接收器。激光扫描器的激光束的发射与接收之间的经过时间(transittime)提供了耐火衬里与激光扫描器之间的沿所发射的激光束的方向的距离。这提供了耐火衬里的表面的一个点相对于激光扫描器的位置。使镜围绕第一旋转轴旋转并且使激光扫描器自身围绕第二旋转轴旋转允许沿两个相互垂直的方向扫描耐火衬里，以便获得表示扫描表面的多个点。这将被称为表面的“3D图像”。因为激光扫描仪扫描器非常准确，因此通过比较表面的连续图像，可以确定耐火衬里的何部分已经磨损或者由于沉积物而生长。然而，由于容器的形状、容器的内部几何限制以及激光扫描器不能太靠近仍然很热的容器的事实，因此激光扫描器通常不能够获得感兴趣的表面的完整视图。例如，在钢包的使用期间，沿钢包的开口倾向于形成炉渣边缘。对于从上方扫描钢包内部的扫描器，该炉渣边缘产生隐藏位于其正下方的钢包的内表面的区域的阴影区域。为了克服这个问题，将激光扫描器连续地移动到不同的位置，从不同的位置处激光扫描器提供了若干3D图像。然后这些3D图像被合并成全局“图像”。合并连续的3D图像需要非常准确地了解激光扫描器的连续位置。这使得整个过程复杂并且全局图像不那么准确，特别是针对随时间变化的差异分析诸如磨损控制的全局图像。本专利技术的目的是提供一种用于以更准确的方式测量耐火衬里的磨损的方法。为此，本专利技术提出了一种用于测量旨在容纳熔融金属的容器的耐火衬里的磨损的方法，该方法包括以下步骤：-使用第一激光扫描器扫描耐火衬里的第一表面以获得表示第一表面的第一初始数据集；-使用与第一激光扫描器不同的第二激光扫描器扫描耐火衬里的第二表面以获得表示第二表面的第二初始数据集，其中第二表面包括对于第一激光扫描器的灰色区域，所述容器限定位于第一激光扫描器与在第一激光扫描器扫描期间的灰色区域之间的障碍物；以及-使用第一初始数据集和第二初始数据集计算最终数据集，所述最终数据集表示耐火衬里的包括第一表面和第二表面的表面。在其他实施方案中，该方法包括以单独或任何技术上可行的组合的方式获取的以下特征中的一个或若干个：-容器为钢包、电弧炉或转炉；-第一表面的扫描和第二表面的扫描是同时进行的；-该方法包括：将第一激光扫描器的基部和第二激光扫描器的基部固定在支架上，其中基部沿支架的横向方向固定为间隔开；以及在第一表面的扫描和第二表面的扫描期间，将支架保持在相对于容器的相同固定位置；-第一表面的扫描和第二表面的扫描包括：使用激光束发射器发射激光束；使用激光束接收器接收来自耐火衬里的反射激光束；测量激光束的发射与反射激光束的接收之间的经过时间；以及使所发射的激光束沿两个相互垂直的方向偏转；-使所发射的激光束偏转包括使镜围绕第一旋转轴相对于激光束发射器旋转，并且使激光束发射器围绕第二旋转轴相对于基部旋转；-计算最终数据集包括使用表示相对于第一激光扫描器的基部的第二激光扫描器的基部的位置的参数；以及-计算最终数据集包括至少检测第一初始数据集内的三个点和第二初始数据集内的三个另外的点，所述三个点和三个另外的点表示表面内或表面周围的三个界标(landmark)。本专利技术还涉及一种用于测量旨在容纳熔融金属的容器的耐火衬里的磨损的装置，该装置包括：-支架；-第一激光扫描器和第二激光扫描器，所述第一激光扫描器和所述第二激光扫描器二者均由支架支承，沿支架的横向方向间隔开，并且适于分别扫描耐火衬里的第一表面和第二表面以提供表示第一表面的第一初始数据集和表示第二表面的第二初始数据集，其中第二表面旨在包括对于第一激光扫描器的灰色区域，所述容器旨在限定位于第一激光扫描器与灰色区域之间的障碍物；以及-计算机，其被配置成使用第一初始数据集和第二初始数据集生成最终数据集，所述最终数据集表示耐火衬里的表面。在其他实施方案中，该装置包括以单独或任何技术上可行的组合的方式获取的以下特征中的一个或若干个：-第一激光扫描器和第二激光扫描器中的每一个包括：基部，其固定在支架上；激光束发射器，其用于发射激光束；激光束接收器，其用于接收来自耐火衬里的反射激光束；时间测量系统，其用于测量激光束的发射与反射激光束的接收之间的经过时间；以及偏转器，其用于使所发射的激光束偏转，所述偏转器包括：镜，其能够围绕第一旋转轴相对于激光束发射器旋转；以及单元，其被配置成使激光束发射器围绕第二旋转轴相对于基部旋转；-第一激光扫描器的第二旋转轴和第二激光扫描器的第二旋转轴基本上垂直于横向方向，并且优选地彼此平行；-计算机，所述计算机适于：至少检测第一初始数据集内的三个点和第二初始数据集内的三个另外的点，所述三个点和所述三个另外的点表示耐火衬里的所述表面内或所述表面周围的三个界标；或者使用表示相对于第一激光扫描器的基部的第二激光扫描器的基部的位置的参数来计算最终数据集；-支架，所述支架包括盒，所述盒具有限定了至少一个开口的主体部以及闭合系统，所述闭合系统能够相对于主体部在打开位置与闭合位置之间移动，第一激光扫描器和第二激光扫描器位于所述盒中以在闭合系统处于打开位置时通过开口扫描耐火衬里，所述盒在闭合系统处于闭合位置时优选地不透水并且受到免受灰尘的保护；-该装置还包括以下中的一个或若干个热保护系统：内部保护屏，其位于所述盒内并且限定沿横向方向比开口窄的至少两个扫描窗口；盖，其可旋转地安装在所述盒的主体部上，所述盖形成闭合系统并且具有外部保护面板，所述外部保护面板适于在闭合系统处于闭合位置时反射来自容器的热辐射的至少80％；所述盒的后面，其包括向外定向的鳍片以便有利于所述盒与周围气氛之间的热交换，以及可选地至少一个风扇，所述至少一个风扇固定至所述后面并且适于吹送空气到鳍片或从鳍片抽取空气；以及压缩空气源和至少两个喷嘴，所述至少两个喷嘴连接至压缩空气源并且适于朝向第一激光扫描器和第二激光扫描器吹送来自压缩空气源的空气；以及-该装置还包括基部和保持所述盒并且固定至基部的臂，所述臂优选地可旋转地安装在基部上的在其中所述臂旨在是竖直的第一位置与其中臂旨在是水平的第二位置之间。本专利技术还涉及一种设备，该设备包括旨在容纳熔融金属的容器和如上所描述的至少一个装置。本专利技术的其他特征和优点将在阅读通过实施例并且参照附图给出的以下描述后呈现，在附图中：-图1是根据本专利技术的第一实施方案的设备的示意性侧视图，-图2是图1所示的设备的另一示意性侧视图，-图3是朝向图1和图2所示的盒的正面的示意图，-图4是图1至图3所示的盒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量旨在容纳熔融金属的容器(2；202)的耐火衬里(1)的磨损的方法，所述方法包括以下步骤：‑使用第一激光扫描器(21A)扫描所述耐火衬里(1)的第一表面(4A)以获得表示所述第一表面(4A)的第一初始数据集(5A)；‑使用与所述第一激光扫描器(21A)不同的第二激光扫描器(21B)扫描所述耐火衬里(1)的第二表面(4B)，以获得表示所述第二表面(4B)的第二初始数据集(5B)，其中所述第二表面(4B)包括对于所述第一激光扫描器(21A)的灰色区域(6B)，所述容器(2；202)限定在由所述第一激光扫描器(21A)扫描期间位于所述第一激光扫描器(21A)与所述灰色区域(6B)之间的障碍物(3)；以及‑使用所述第一初始数据集(5A)和所述第二初始数据集(5B)计算最终数据集(7)，所述最终数据集(7)表示所述耐火衬里(1)的包括所述第一表面(4A)和所述第二表面(4B)的表面(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量旨在容纳熔融金属的容器(2；202)的耐火衬里(1)的磨损的方法，所述方法包括以下步骤：-使用第一激光扫描器(21A)扫描所述耐火衬里(1)的第一表面(4A)以获得表示所述第一表面(4A)的第一初始数据集(5A)；-使用与所述第一激光扫描器(21A)不同的第二激光扫描器(21B)扫描所述耐火衬里(1)的第二表面(4B)，以获得表示所述第二表面(4B)的第二初始数据集(5B)，其中所述第二表面(4B)包括对于所述第一激光扫描器(21A)的灰色区域(6B)，所述容器(2；202)限定在由所述第一激光扫描器(21A)扫描期间位于所述第一激光扫描器(21A)与所述灰色区域(6B)之间的障碍物(3)；以及-使用所述第一初始数据集(5A)和所述第二初始数据集(5B)计算最终数据集(7)，所述最终数据集(7)表示所述耐火衬里(1)的包括所述第一表面(4A)和所述第二表面(4B)的表面(4)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器(2；202)为钢包、电弧炉或转炉。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中扫描所述第一表面(4A)和扫描所述第二表面(4B)是同时进行的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括：-将所述第一激光扫描器(21A)的基部(104)和所述第二激光扫描器(21B)的基部(104)固定在支架(68)上，其中所述基部(104)沿所述支架(68)的横向方向(T)固定为间隔开，以及-在扫描所述第一表面(4A)和所述第二表面(4B)期间，将所述支架(68)保持在相对于所述容器(2；202)的相同固定位置。5.根据权利要求4所述的方法，其中扫描所述第一表面(4A)和扫描所述第二表面(4B)包括：-使用激光束发射器(E)发射激光束(8)；-使用激光束接收器(R)接收来自所述耐火衬里(1)的反射激光束(9)；-测量所述激光束(8)的发射与所述反射激光束(9)的接收之间的经过时间；以及-使发射的激光束(8)沿两个相互垂直的方向(A，B)偏转。6.根据权利要求5所述的方法，其中使所述发射的激光束(8)偏转包括使镜(M)围绕第一旋转轴(A)相对于所述激光束发射器(E)旋转，以及使所述激光束发射器(E)围绕第二旋转轴(B)相对于所述基部(104)旋转。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中计算所述最终数据集(7)包括使用表示相对于所述第一激光扫描器(21A)的所述基部的所述第二激光扫描器(21B)的所述基部(104)的位置的参数。8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中计算所述最终数据集(7)包括至少检测所述第一初始数据集(5A)内的三个点(P1，P2，P3)和所述第二初始数据集(5B)内的三个另外的点(P1’，P2’，P3’)，所述三个点(P1，P2，P3)和所述三个另外的点(P1’，P2’，P3’)表示所述表面(4)内或所述表面(4)周围的三个界标(L1，L2，L3)。9.一种用于测量旨在容纳熔融金属的容器(2；202)的耐火衬里(1)的磨损的装置(12)，所述装置(12)包括：-支架(68)；-第一激光扫描器(21A)和第二激光扫描器(21B)，所述第一激光扫描器(21A)和所述第二激光扫描器(21B)二者均由所述支架(68)支承，沿所述支架(68)的横向方向(T)间隔开，并且适于分别扫描所述耐火衬里(1)的第一表面(4A)和第二表面(4B)以提供表示所述第一表面(4A)的第一初始数据集(5A)和表示所述第二表面(4B)的第二初始数据集(5B)，其中所述第二表面(4B)旨在包括对于所述第一激光扫描器(21A)的灰色区域(6B)，所述容器(2；202)旨在限定位于所述第一激光扫描器(21A)与所述灰色区域(6B)之间的障碍物(3)；以及-计算机(29)，其被配置成使用所述第一初始数据集(5A)和所述第二初始数据集(5B)生成最终数据集(7)，所述最...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·皮科，大卫·格利热，丹尼尔·瓜尔蒂耶里，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU