一种新型溜槽角度测量装置的研制与应用

一、前言

在炼铁生产过程中，无钟炉顶高炉为提高冶炼效率，依据装料制度的不同,必须实时检测溜槽的倾动及旋转角度，以便根据炉况进行环形、螺旋、定点和扇形布料方式的选择以实现均匀布料，从而保障炉况的稳定顺行。在溜槽的旋转角度测量中，常规方法是利用旋转编码器和计数模块进行检测，通过编码器产生的码数换算出溜槽的旋转角度。

二、常规检测方法的问题所在

在无钟炉顶高炉的实际应用中我们发现,布料器的旋转角度总也不能精确测量,进而无法实现定点和扇形布料。经过仔细观察研究分析,其原因为旋转编码器累加误差造成。而旋转编码器累加误差的原因是由于齿轮箱内原用的零位装置的机械速比不够精确，存在误差，溜槽旋转一圈，原零位逐渐变化，经编码器换算后产生累加误差。上述测量方法还存在两个问题：一个是由于编码器安装位置防碍检修，每次设备检修都要拆除再定位，影响了高炉复风时间。再者由于炉顶环境相对恶劣，油污、粉尘使编码器使用寿命大为降低，无论从使用成本还是维护方面都造成极大压力 。

三、角度测量装置的研制与设计

针对上述的问题所在，我们确定了在齿轮箱内安装固定的接近开关作为旋转零位定位装置，在箱内旋转下料口上焊制接近体的解决方案,以消除编码器产生累加误差,从而精确测量布料溜槽旋转角度，进而达到实现完善布料方式的目的,以满足高炉生产要求。

1 、需要解决的技术难点

（1 ）、无钟炉顶高炉齿轮箱内处于高压、高湿度状态，必须解决接近开关密封、耐压、防止结露和粘灰等技术难题。

（2 ）、考虑到炉顶空间有限，必须解决定位装置小型化，利于不休风更换，便于操作的问题。

（3）、考率到接近开关与接近体全在齿轮箱内，必须解决更换时接近距离的问题，否则，不是无信号就是碰坏接近开关。

2、测量装置设计

根据高炉齿轮箱内工况要求，我们自主开发研制了新型无钟炉顶布料溜槽旋转测量装置。其特点如下：

（1 ）、采用专用防护装置

在齿轮箱内高湿度、高压力的恶劣环境下，接近开关采用氮气吹扫防护，防护冷却用装置是经过专用计算软件对氮气流场进行计算，根据计算结果设计氮气吹扫的环缝和入气角度，确保前端不结露，不粘灰，保证了准确的定位信号，同时对接近开关起到冷却作用。济钢的氮气压力一般在0.4Mpa以上，可以满足实际使用的要求。

（2）、密封方式可靠，安装更换方便

采用了球阀和密封环两道密封方式，既保证了在齿轮箱内恶劣环境下的正常工作，又能在正常生产条件下装入或取出接近开关进行检修或更换，简便快捷。