(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211034343.0 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 唐山嘉科科技有限公司 地址 063000 河北省唐山市高新 技术开发 区学院北路172 2号一层108室 (72)发明人 李广　李春胜　尹宝书　 (74)专利代理 机构 郑州欧凯专利代理事务所 (普通合伙) 41166 专利代理师 程书强 (51)Int.Cl. C21B 7/24(2006.01) C21B 7/22(2006.01) C21B 5/00(2006.01) B08B 9/032(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷 达装置及方法 (57)摘要 本发明属于高炉物位测量及温度测量技术 领域， 尤其为一种高炉用具有测温功能的垂直扫 描式雷达装置及方法， 该高炉用具有测温功能的 垂直扫描式雷达装置包括传感器安装杆和驱动 机构， 其中， 传感器安装 杆上设有雷达传感器， 并 在传感器安装 杆上布设有多个温度传感器， 驱动 机构能够带动雷达传感器从炉壁边缘移动到炉 心位置， 从而能够测量高炉内从炉边缘至炉心的 料位， 并能测量从边缘至炉心的温度； 由于传感 器安装杆中空， 可通过气 源向传感器安装杆内部 输送惰性气体， 从而能够为雷达传感器降温及为 雷达传感器的天线清灰， 同时也为传感器安装 杆 内部的线缆降温， 使 得该装置具有更长的使用寿 命， 并确保雷达传感器检测 效果的稳定， 提高测 量可靠性。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115261539 A 2022.11.01 CN 115261539 A 1.一种高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置， 其特 征在于， 包括： 传感器安装杆， 该传感器安装杆设置在高炉上位于炉喉处低于溜槽的位置并水平设 置， 所述传感器安装杆上设有 雷达传感器， 雷达传感器垂 直于传感器安装杆， 并在所述传感 器安装杆上布设有多个温度传感器， 所述传感器安装杆中空， 且所述传感器安装杆 的一端 穿过炉喉处的炉壳， 在所述传感器安装杆内部敷设有线缆， 以用于为所述雷达传感器、 温度 传感器供电与传输信号； 驱动机构， 该驱动机构用于带动所述传感器安装杆在高炉内从高炉内边缘至炉心变动 检测位置； 气源， 其用于外部向所述传感器安装杆内部输送惰性气体， 从而为所述雷达传感器降 温及为雷达传感器的天线清灰， 同时也 为所述传感器安装杆内部的线缆降温。 2.根据权利要求1所述的高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置， 其特征在于： 所 述传感器安装杆包括弧形杆部及垂直杆部， 所述弧形杆部靠近高炉的内壁， 且所述弧形杆 部的形状与高炉内壁匹配； 所述雷达传感器设置在所述弧形杆部的端头位置， 所述温度传 感器沿所述弧形 杆部布置； 所述垂直杆部穿过炉喉处的炉壳。 3.根据权利要求2所述的高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置， 其特征在于： 所 述驱动机构为角行程驱动装置， 以用于带动所述垂直杆部转动， 所述垂直杆部进一步带动 所述弧形 杆部摆动， 所述弧形 杆部摆动过程中能够带动所述雷达传感器移动到炉心位置 。 4.根据权利要求2所述的高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置， 其特征在于： 所 述弧形杆部下侧设有用于安装温度传感器的接口。 5.一种高炉内料位及温度测量方法， 其特征在于， 采用权利要求1 ‑4任一项所述的高炉 用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置， 该 方法包括： 通过驱动机构带动传感器安装杆在高炉内变动检测位置， 传感器安装杆上的雷达传感 器及各温度传感器在不同位置在不同位置检测料位信息及温度信息传输 到上位机； 高炉生产过程中， 通过气源不间断向传感器安装杆内部输送惰性气体， 从而为雷达传 感器降温及为雷达传感器的天线清灰， 同时也 为传感器安装杆内部的线缆降温。 6.根据权利要求5所述的高炉内料位及温度测量方法， 其特征在于， 驱动机构能够带动 传感器安装杆上 的雷达传感器移动到炉心位置， 从而雷达传感器测量炉心位置的料位； 当 通过溜槽向高炉内加料过程中， 通过驱动机构带动传感器安装杆移动到高炉内边缘位置躲 避。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115261539 A 2一种高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达 装置及方法 技术领域 [0001]本发明属于高炉物位测量及温度测量技术领域， 具体涉及一种高炉用具有测温功 能的垂直扫描式雷达装置及方法。 背景技术 [0002]高炉是一种金属冶炼设备， 主要用于炼铁， 其用钢板作炉壳， 壳内砌耐火砖内衬， 高炉炼铁时是从炉 顶装入铁矿石、 焦炭、 造渣用熔剂， 从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经 预热的空气， 在高温下， 辅助燃料同鼓入的空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气， 在炉内 上升过程中除去铁矿石中的氧， 从而还原得到 铁， 炼出的铁水从铁口放出。 [0003]在高炉冶炼过程中， 需要测量炉内料位的分布情况， 从而取得在冶炼进程中炉料 的表面分布状况、 炉料深度变化、 炉料 下降速度等信息 。 [0004]目前， 现有的垂直扫描雷达在垂直扫描料面时， 发射的雷达波与 高炉料面形成夹 角， 接收的雷达回波很少， 雷达测量能力无法发挥， 而高炉内顶部环 境十分恶劣， 存在高温、 高压、 金属性 强粉尘、 水蒸气、 高炉煤气等环 境因素， 并且在密闭连续性生产的条件 下， 对非 接触的雷达式测距造成了严重的影响。 故现有的垂直扫描雷达测 量数据不可靠， 甚至无法 测量。 [0005]另外， 在高炉冶炼过程中， 还需要测量高炉内温度信息， 以反映炉料温度信息， 目 前的方法是通过设置在炉喉位置的十字测温设备测温， 但是十字测温设备横在炉内， 在高 炉上料过程中会受到料 的冲击， 不但影响十字测温设备 的使用寿命， 还阻挡了炉内布料工 作。 发明内容 [0006]本发明旨在 提供一种高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置及方法， 解决现 有技术中高炉冶炼过程中， 高炉内难以完整可靠测量从炉心至边 缘的料位的技 术问题。 [0007]为解决上述 技术问题， 本发明的第一方面是： 提供一种高炉用具有测温功能的垂直扫描式雷达装置， 包括： 传感器安装杆， 该传感器安装杆设置在高炉上位于炉喉处低于溜槽 的位置， 所述 传感器安装杆上垂直设有雷达传感器， 并在所述传感器安装杆上布设有多个温度传感器， 所述传感器安装杆中空， 且所述传感器安装杆的一端穿过炉喉处的炉壳， 在所述传感器安 装杆内部敷设有 线缆， 以用于为所述雷达传感器、 温度传感器供电与传输信号； 驱动机构， 该驱动机构用于带动所述传感器安装杆在高炉内从高炉内边缘至炉心 变动检测位置； 气源， 其用于外部向所述传感器安装杆内部输送惰性气体， 从而为所述雷达传感 器降温及为雷达传感器的天线清灰， 同时也 为所述传感器安装杆内部的线缆降温。 [0008]优选的， 所述传感器安装杆包括弧形杆部及垂直杆部， 所述弧形杆部靠近高炉的 内壁， 且所述弧形杆部的形状与高炉内壁匹配； 所述雷达传感器设置在所述弧形杆部的端说　明　书 1/4 页 3 CN 115261539 A 3