DE10223284A1

DE10223284A1 - Verfahren zum Reparieren einer Schutzauskleidung eines Industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes

Info

Publication number: DE10223284A1
Application number: DE10223284A
Authority: DE
Inventors: Dieter Blissenbach; Stefan Kirchhoff; Rolf Lamm
Original assignee: Specialty Minerals Michigan Inc
Current assignee: Specialty Minerals Michigan Inc
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-11
Also published as: ATE305124T1; JP2005526948A; JP4417248B2; UA79785C2; US20050263945A1; EP1508012A1; TWI226926B; AR040100A1; ES2244945T3; EP1508012B1; CN1656350A; WO2003100336A1; DE60301671D1; HK1069204A1; BR0310075A; DE60301671T2; DK1508012T3; RU2303223C2; MXPA04011620A; NO20044907L

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren einer Schutzauskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes wie eines Konvertergefäßes, einem elektrischen Lichtbogen oder einer Gießpfanne. Bei dem Verfahren werden kombinierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb eines festgelegten Schwellenwerts mittels einer Messvorrichtung, die die Restdicke der Auskleidung misst, und einer Verarbeitungseinheit identifiziert, wobei die Verarbeitungseinheit in einer ersten Stufe die Restdickedaten in binäre Daten umwandelt, indem die gemessenen Restdickedaten mit dem festgelegten Schwellenwert für die Dicke der Auskleidung verglichen werden und der binäre Wert "1" Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert und der binäre Wert "0" Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke gleich oder höher als dem festgelegten Schwellenwert zugewiesen wird, oder anders herum, in einer zweiten Stufe isolierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb des festgelegten Schwellenwerts zu kombinierten Bereichen der Auskleidung kombiniert werden, denen der binäre Wert für Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb des festgelegten Schwellenwerts zugewiesen wird, und in einer dritten Stufe die Position und Reparatursequenz für jeden der kombinierten Bereiche berechnet und diese Daten an eine Reparaturvorrichtung übermittelt, und mittels einer Reparaturvorrichtung monolithisches Auskleidungsmaterial auf die ...

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reparieren einer Schutzauskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes, wie eines Konvertergefäßes, einem elektrischen Lichtbogenofen, oder einer Gießpfanne, z. B. einer Stahlgießpfanne, Roheisengießpfanne, Torpedopfanne und Schlackengießpfanne. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Reparieren einer Schutzauskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes, bei dem Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unter einem festgelegten Schwellenwert identifiziert werden und monolithisches Auskleidungsmaterial auf diese Bereiche aufgebracht wird.
Industrielle Reaktions- oder Transportgefäße, wie Schlackeöfen, Lichtbogenöfen, Gießpfannen oder Konverter, werden z. B. für metallurgische Zwecke verwendet, wie zur Stahlproduktion. Diese Gefäße weisen im Allgemeinen eine Schutzauskleidung an ihrer Innenoberfläche auf, die die äußere metallische Oberfläche des Gefäßes vor Schäden durch die Wärme oder Reaktionsbedingungen im Inneren des Gefäßes schützt. Während des Gebrauchs der Gefäße unterliegt die Schutzauskleidung jedoch Verschleiß und muss von Zeit zu Zeit repariert werden, um hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Zu diesem Zweck wird die Restdicke der Schutzauskleidung zwischen den einzelnen Gebrauchsphasen des Gefäßes gemessen, wenn das Gefäß leer ist. Die Restdickedaten, die mit dieser Messung erhalten werden, werden verwendet, um Bereiche der Auskleidung zu ermitteln, die repariert werden müssen
Die internationale Patentanmeldung WO 01/38900 A1 offenbart ein kontaktloses Messverfahren zum Messen der Restdicke der hitzebeständigen Auskleidung eines metallurgischen Gefäßes. Bei dem Verfahren wird ein Laserstrahl von einer Messvorrichtung über die Innenoberfläche des metallurgischen Gefäßes geführt, d. h. über die Oberfläche der hitzebeständigen Auskleidung, und der Winkel und der Abstand zwischen Messvorrichtung und Innenoberfläche des Gefäßes werden an verschiedenen Punkten gemessen. Die Messvorrichtung schließt vorzugsweise eine Laserdiode, die im Pulsmodus als Sendevorrichtung arbeitet, und eine Photodiode als Empfangsvorrichtung ein. Die so erhaltenen Daten ermöglichen die Abbildung der Oberflächenstruktur der hitzebeständigen Auskleidung in Form eines dreidimensionalen Dickeprofils. Die WO 01/38900 A1 schlägt vor, dass die Messvorrichtung physikalisch mit einer Vorrichtung verbunden ist, die neues Auskleidungsmaterial auf die Innenseitenoberfläche des Gefäßes aufbringt.
Das Auskleidungsmaterial wird jedoch im Allgemeinen manuell auf die Innenseitenoberfläche des Gefäßes aufgebracht, entweder mit Hilfe einer Bedienungsperson, die eine Reparaturvorrichtung hält, oder mittels einer Reparaturvorrichtung, die manuell mittels einer Fernbedienung von einer Bedienungsperson bedient wird. In beiden Fällen muss die Bedienungsperson die zu reparierenden Bereiche visuell identifizieren können und den Bewegungen der Reparaturvorrichtung folgen können. Daher muss sich die Bedienungsperson relativ nahe an dem offenen Ende des zu reparierenden Gefäßes befinden. Dies ist mit zahlreichen Nachteilen verbunden. Die Bedienungsperson wird Wärme, Feuer, Abprall von neuem Auskleidungsmaterial und anderen Teilen ausgesetzt, die von dem Gefäß abfallen. Es besteht in den Gefäßen außerdem die Gefahr von Explosionen, falls das heiße Material in Kontakt mit Wasser kommt, wodurch die Bedienungsperson gefährdet wird, falls sich die Bedienungsperson in der Nähe des Gefäßes befindet. Das manuelle Verfahren ist zudem inhärent mit menschlichen Fehlern behaftet.
Wenn die Bedienungsperson beispielsweise den richtigen, zu reparierenden Punkt verfehlt, z. B. um wenige Zentimeter, besteht die Gefahr, dass ein sogenannter "Durchbruch" hervorgerufen wird, der ein Loch in der Wand des Gefäßes ist, und die Bedienungsperson des Gefäßes gefährden kann oder sogar zu Explosionen führen kann, falls das aus dem Gefäß herausfließende Material in Kontakt mit Wasser kommt. Dies ist möglicherweise ein Problem, weil es schwierig ist, die zu reparierenden Bereiche visuell zu identifizieren, falls die Schutzauskleidung vollständig monolithisch ist, und die Bedienungsperson kann durch die vorher ausgeführte Messung des Dickenprofils nur einen groben Leitfaden erhalten.
Falls die Bedienungsperson die Reparaturvorrichtung tatsächlich festhält, ist die Ausgabe von neuem Beschichtungsmaterial im Allgemeinen begrenzt. Aufgrund der Hitze ist die Reparaturzeit unter Kontrolle einer Bedienungsperson außerdem im Allgemeinen auf 10 bis 15 Minuten begrenzt.
Es wäre zudem hocherwünscht, ein Verfahren zum Reparieren einer hitzebeständigen Auskleidung eines metallurgischen Gefäßes bereitzustellen, das genauer als die Verfahren des Standes der Technik ist, weniger Material verbraucht und die oben genannten Betriebsgefahren beseitigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Reparieren einer monolithischen Auskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes zu liefern, die automatisch mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Reparieren einer monolithischen Auskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes zu liefern, bei dem die Betriebsgefahren beseitigt sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Reparieren einer monolithischen Auskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes zu liefern, bei dem das Auskleidungsmaterial effektiver genutzt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Reparieren einer monolithischen Auskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes zu liefern, das an Betriebsanforderungen leicht anpassbar ist.
Gemäß ihrem allgemeinsten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Reparieren eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes, das die Stufen einschließt, in denen
kombinierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb eines festgelegten Schwellenwerts mittels einer Messvorrichtung, die die Restdicke der Auskleidung misst, und einer Verarbeitungseinheit identifiziert werden, wobei die Verarbeitungseinheit in einer ersten Stufe die Restdickendaten in binäre Daten umwandelt, indem die gemessenen Restdickendaten mit dem festgelegten Schwellenwert für die Dicke der Auskleidung verglichen werden und der binäre Wert "1" Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert und der binäre Wert "0" Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke gleich oder höher als dem festgelegten Schwellenwert zugewiesen wird, oder anders herum, in einer zweiten Stufe isolierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb des festgelegten Schwellenwerts zu kombinierten Bereichen der Auskleidung kombiniert werden, denen der binäre Wert für Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert zugewiesen wird, und in einer dritten Stufe die Position und Reparatursequenz für jeden der kombinierten Bereiche berechnet wird und diese Daten an eine Reparaturvorrichtung übermittelt werden,
und mittels einer Reparaturvorrichtung monolithisches Auskleidungsmaterial auf die kombinierten Bereiche aufgebracht wird, die durch die Verarbeitungseinheit berechnet worden sind.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Zur tatsächlichen Durchführung der Reparatur wird eine Reparaturvorrichtung bereitgestellt, die neues Auskleidungsmaterial auf die beschädigten Bereiche der Auskleidung aufbringt und vorzugsweise einen Manipulatorarm und eine Spritzdüse einschließt, die auf demselben angeordnet ist, und drehbar, kippbar, vertikal beweglich und gegebenenfalls horizontal beweglich ist. Die Position und der Betrieb der Reparaturvorrichtung wird durch eine Verarbeitungseinheit gesteuert, die die durch die Messvorrichtung erhaltenen aktuellen Restdickedaten in Form von Reparaturanweisungen an die Reparaturvorrichtung überträgt. Die Verarbeitungseinheit ist vorzugsweise sowohl mit der Messvorrichtung als auch mit der Reparaturvorrichtung elektronisch verbunden.
Das vorliegende Verfahren schließt mehrere Verarbeitungsschritte zur Übertragung der mittels der Messvorrichtung erhaltenen aktuellen Restdickedaten in Form von Reparaturanweisungen an die Reparaturvorrichtung ein. Die Restdickedaten werden vorzugsweise in Bezug auf ein reguläres Gitter geordnet, welches die Symmetrie des Gefäßes wiederspiegelt. Da die bevorzugten metallurgischen Gefäße eine Grundform haben, die im Wesentlichen die Form eines Zylinders ist, werden die Restdickedaten vorzugsweise in Matrizes und Zylinderkoordinaten umgewandelt. Falls das Gefäß einen rechteckigen horizontalen Querschnitt hat, werden die Restdickedaten vorzugsweise in Matrizes und kartesische Koordinaten umgewandelt.
Die Verarbeitungsschritte schließen das Umwandeln der Restdickedaten in binäre Daten durch Vergleichen der Restdickedaten mit dem festgelegten Schwellenwert für die Dicke der Auskleidung ein, wobei z. B. Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert der binäre Wert "1" zugewiesen wird und Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke gleich oder höher als der festgelegte Schwellenwert der binäre Wert "0" zugewiesen wird, was hier nachfolgend als "Binärisierung" bezeichnet wird.
Zur Reduktion der zu verarbeitenden Datenmenge vor der Binärisierung werden die durch die Messvorrichtung von einer Anzahl von Punkten in dem Gefäß erhaltenen dreidimensionalen Restdickedaten vorzugsweise in einer ersten Verarbeitungsstufe in der Verarbeitungseinheit gemittelt, was als "Mittelwertbildung" bezeichnet wird.
Nach der Binärisierung werden isolierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert zu angrenzenden kombinierten Bereichen der Auskleidung kombiniert, denen der binäre Wert für Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert zugewiesen wird, wobei die Verarbeitungsstufe nachfolgend als "Defragmentierung" bezeichnet wird. Um dies zu erreichen, werden die binären Werte einer Anzahl von Bereichen vorzugsweise miteinander verglichen, oder, falls die Anzahl der Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert ein vorgewähltes Verhältnis übersteigt, wird dem gesamten verglichenen Bereich der binäre Wert für Bereiche mit einer Dicke unter dem festgesetzten Schwellenwert zugewiesen. Dadurch wird die Tatsache in Kauf genommen, dass Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke gleich oder höher als dem festgesetzten Schwellenwert neben Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert genauso mit neuem Auskleidungsmaterial besprüht werden, obwohl diese Bereiche noch keine Reparatur benötigen. Ein bevorzugtes Verhältnis ist z. B. etwa 30% bis etwa 80%, am meisten bevorzugt etwa 50% bis etwa 60%.
Die Defragmentierung kann unter Verwendung unterschiedlicher Defragmentierungsgrade durchgeführt werden. Vorzugsweise wird der Defragmentierungsgrad als Funktion der produktionsrelevanten Grenzbedingungen, wie der Gleichförmigkeit des Wiederaufbaus der hitzebeständigen Auskleidung, der Masse der Verbindung zum Wiederaufbau der Auskleidung und der Reparaturzeit variiert.
Schließlich werden die Position und Reparatursequenz für jeden der kombinierten Bereiche berechnet und in einer weiteren Verarbeitungsstufe in Reparaturanweisungen für die Reparaturvorrichtung umgewandelt. Daher gehört zu jedem berechneten Bereich mit dem binären Wert für Bereiche mit einer Dicke unter dem festgesetzten Schwellenwert eine fortlaufende Nummer, die die Sequenz der Stufen der Auftragung von monolithischem Auskleidungsmaterial wiedergibt. Diese Verarbeitungsstufe wird nachfolgend als "Sequenzierung" bezeichnet. Die Sequenz wird vorzugsweise ausgewählt, wobei die statischen Charakteristika und das Härtungsverhalten das Reparaturmaterials berücksichtigt werden, das auf die Innenoberfläche der monolithischen Auskleidung aufgebracht wird, insbesondere die Härtungszeit des Reparaturmaterials. Die bevorzugte Sequenz berücksichtigt insbesondere, dass die hitzebeständige Auskleidung von den unteren Abschnitten des metallurgischen Gefäßes zu dessen oberen Abschnitten hin repariert werden muss. Daher wird das Reparaturmaterial, falls es in Form horizontaler Streifen auf die Reparaturbereiche aufgebracht wird, durch die Verbindung zur Wiederherstellung der Auskleidung gehalten, die zuvor auf angrenzende untere Abschnitte aufgebracht wurde.
In einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung werden die Restdickedaten verarbeitet, um Reparaturdaten in einer solchen Weise zu erhalten, dass die Form von jedem zu reparierenden Bereich, gesehen in Richtung auf die Oberfläche der hitzebeständigen Auskleidung, zu einer einfachen geometrischen Grundform vergrößert wird, vorzugsweise zu einem Rechteck. Dadurch kann die Arbeitsgeschwindigkeit der Reparaturvorrichtung weiter gesteigert werden.
In einem weiteren, besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung werden die Orientierung und Form der geometrischen Grundform in der Verarbeitungseinheit an die bestehenden Bewegungsachsen der Reparaturvorrichtung angepasst, die vorzugsweise eine Sprüh-, eine Aufspritz- oder eine Betonaufbringungsvorrichtung und dergleichen ist. Mit dieser Anpassung kann die Reparaturvorrichtung entlang ihrer bestehenden Bewegungsachsen bewegt werden, um die Reparatur der hitzebeständigen Auskleidung durchzuführen. Dadurch wird die Arbeitsgeschwindigkeit der Reparaturvorrichtung gesteigert, und die Reparaturvorrichtung lässt sich auch leichter steuern. Diese Verarbeitungsstufe wird vorzugsweise nach der Defragmentierung durchgeführt und wird nachfolgend als "Segmentierung" bezeichnet.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden vor dem Ermitteln der Sequenz der Auftragungsstufen des monolithischen Auskleidungsmaterials die Stufen der Binärisierung, Defragmentierung und gegebenenfalls Segmentierung unter Veränderung des Schwellenwerts erneut durchgeführt, so dass tiefere Löcher in mehreren Reparaturstufen repariert werden können, indem mehrere Schichten aus monolithischem Auskleidungsmaterial aufgebracht werden.
In einem weiteren, besonders bevorzugten Aspekt wird vor der Übertragung der Reparaturdaten an die Reparaturvorrichtung das Ergebnis der Reparatur in der Verarbeitungseinheit durch Simulation unter Berücksichtigung der spezifischen Betriebsparameter, wie der Reparaturdauer und Menge der Reparaturverbindung, wiedergegeben. Die Bedienungsperson der Verarbeitungseinheit kann daher leicht das Reparaturverfahren an sich verändernde Bedingungen anpassen.
Es ist besonders bevorzugt, dass nach Abschluss der Sprühstufe die Restdicke der hitzebeständigen Auskleidung wiederum mittels der Messvorrichtung gemessen wird und die so erhaltenen Restdickendaten mit Daten verglichen werden, die durch eine Simulation in Bezug auf die erreichbare Wiederherstellung der hitzebeständigen Auskleidung erhalten werden, und im Fall einer Abweichung zwischen den neu gemessenen Restdickedaten und den Simulationsdaten die Steuereinheit der Reparaturvorrichtung entsprechend kalibriert wird. Alternativ kann eine weitere Reparaturstufe gestartet werden.
Die Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die angefügten Figuren beispielhaft beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Schemaansicht eines metallurgischen Gefäßes, das als Lichtbogen geformt ist, einer Messvorrichtung zum Ermitteln des Verschleißes und einer Aufspritzvorrichtung zum Reparieren der hitzebeständigen Auskleidung zeigt,
Fig. 2 einen Ausschnitt der binärisierten Matrix zeigt, die die hitzebeständige Auskleidung eines Lichtbogenofens wiedergibt,
Fig. 3 einen Ausschnitt der defragmentierten Matrix der hitzebeständigen Auskleidung eines Lichtbogenofens wiedergibt,
Fig. 4 einen Ausschnitt der segmentierten Matrix der hitzebeständigen Auskleidung eines Lichtbogenofens wiedergibt, und
Fig. 5 einen Ausschnitt der sequenzierten Matrix der hitzebeständigen Auskleidung eines Lichtbogenofens wiedergibt.
Fig. 1 zeigt insbesondere eine Schemaansicht eines metallurgischen Gefäßes 1, das als Lichtbogen ausgestaltet ist, mit einer hitzebeständigen Auskleidung 2, die eine Reparatur benötigt. Eine Reparaturvorrichtung 3 zur Reparatur der Auskleidung 2 wird bereitgestellt und ist als Aufspritzvorrichtung mit einem Aufspritzkopf 4 und einem Manipulator 5 ausgestaltet. Die Aufspritzvorrichtung fördert pneumatisch ein trockenes hitzebeständiges Gemisch durch eine Düse 4b des Aufspritzkopfs 4, und in der Düse 4b wird Wasser zu der hitzebeständigen Mischung gegeben. Es ist auch möglich, dass die Reparaturvorrichtung eine Betonaufbringungsvorrichtung ist. Im Unterschied zu der genannten Aufspritzvorrichtung fördert die Betonaufbringungsvorrichtung eine nasse hitzebeständige Mischung durch den Betonaufbringungskopf, wobei in der Düse 4b der nassen hitzebeständigen Mischung Luft und reaktive Verbindung zugesetzt werden. Manipulator 5 schließt im Wesentlichen einen stationären Ständer 5a ein, der um eine vertikale Achse drehbar ist, an deren oberen Ende ein winkeliger Verlängerungsarm 5b gelenkig befestigt ist. Aufspritzkopf 4 ist am Ende des winkeligen Verlängerungsarms 5b auf der von Ständer 5a abgewandt liegenden Seite aufgehängt. Verlängerungsarm 5b wird kippbar an einer horizontalen Achse am oberen Ende von Ständer 5a gehalten. Aufspritzkopf 4 wird kippbar an einer anderen Achse gehalten, die im Wesentlichen vertikal ist und parallel zu dem Ständer 5a verläuft. Außerdem weist Aufspritzkopf 4 einen Aufspritzarm 4a mit einer Düse 4b auf, der drehbar auf Aufspritzkopf 4 montiert ist. Reparaturvorrichtung 3 hat vier Rotationsfreiheitsgrade, um eine Bewegung zu den einzelnen Bereichen innerhalb des metallurgischen Gefäßes zu ermöglichen, die eine Reparatur benötigen. Bereitgestellt werden Antriebe (nicht gezeigt), die zur Aufführung der einzelnen einzelnen Dreh- und Kippbewegungen der Reparaturvorrichtung 3 über eine Steuereinheit 6 für das Reparaturverfahren gesteuert werden. Die afs Reparaturdaten bezeichneten Steuerungsdaten zur Durchführung des Reparaturverfahrens werden von Steuereinheit 6 aus einer Verarbeitungseinheit 7 erhalten, die relevante Informationen von einer Messvorrichtung 8 auswertet und verarbeitet. Messvorrichtung 8 dient zum Ermitteln des Verschleißes der hitzebeständigen Auskleidung 2 und schließt im Wesentlichen einen Laser ein, der in kontaktloser Weise arbeitet. Für das Messverfahren wird Messvorrichtung 8, die am freien Ende eines Trägerarms 9 angeordnet ist, über die Öffnung des heißen metallurgischen Gefäßes 1 geführt.
Die mittels Messvorrichtung 8 bestimmten Restdickedaten werden von Messvorrichtung 8 zu einer Verarbeitungseinheit 7 übertragen. Die Verarbeitungseinheit 7 führt die vorgehend beschriebenen Stufen zur Umwandlung der von der Messvorrichtung 8 erhaltenen Restdickedaten in Reparaturanweisungen für die Reparaturvorrichtung 3 aus.
In Fig. 2 wird exemplarisch eine binärisierte Matrix gezeigt, die den Tiefenbereich T von 2 m-3,6 m und den vollen Winkelbereich W (von 0 Grad bis 360 Grad) umfasst. Der binäre Wert "1", der den reparaturbedürftigen Bereichen entspricht, ist in Form von schwarzen Bereichen und der binäre Wert "0", der nicht den reparaturbedürftigen Bereichen entspricht, ist in Form von weißen Bereichen dargestellt.
Ein Beispiel einer defragmentierten Matrix des identischen Ausschnitts ist in Fig. 3 gezeigt. Die Matrix wurde erzeugt, indem die binären Werte einer Anzahl von Bereichen innerhalb eines größeren quadratischen Bereichs verglichen und bestimmt wurde, ob die Anzahl der schwarzen Bereiche innerhalb dieses Bereichs ein Verhältnis von 60 Prozent übersteigt. Wenn die Anzahl das Verhältnis von 60 Prozent überstieg; dann wurde dem ganzen Bereich der logische Wert "1" zugewiesen, wenn die Anzahl nicht das Verhältnis von 60 Prozent überstieg, dann wurde dem gesamten Bereich der binäre Wert "0" zugewiesen. Dieses Verfahren wurde auf die gesamte binärisierte Matrix angewendet und wurde 6 mal wiederholt, jedesmal mit erhöhter Größe der vegrößerten Bereiche.
Fig. 4 illustriert die gleiche Matrix in segmentierter Form. Die Segmentgrenzen sind als Linien um die Bereiche mit dem binären Wert "1" gezeigt. Das zur Segmentierung angewendete Verfahren analysierte eine Anzahl an aneinandergrenzenden Reihen von Feldern in der defragmentierten Matrix. Wenn eine aneinandergrenzende Reihe von Feldern mit dem binären Wert "1" in der gerade überschrittenen Linie gefunden wurde, wurden die Grenzen davon bestimmt. Der so identifizierte Bereich wurde zu einem gleichmäßigem Rechteck umgewandelt und mit einer fortlaufende Nummer versehen.
Fig. 5 illustriert die Sequenz des Reparaturverfahrens, beginnend mit dem Bereich, dem die fortlaufende Nummer 1 zugewiesen wurde. Die Sequenz wurde unter der Berücksichtigung bestimmt, dass vertikal aneinandergrenzende Bereiche von unten nach oben repariert werden und dass die Gesamtdistanz minimal ist, die durch den Manipulator zurückgelegt wird.

Claims

1. Gemäß, ihrem allgemeinsten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Reparieren einer Schutzauskleidung eines industriellen Reaktions- oder Transportgefäßes, das die Stufen einschließt, in denen kombinierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb eines festgelegten Schwellenwerts mittels einer Messvorrichtung, die die Restdicke der Auskleidung misst, und einer Verarbeitungseinheit identifiziert werden, wobei die Verarbeitungseinheit in einer ersten Stufe die Restdickedaten in binäre Daten umwandelt, indem die gemessenen Restdickedaten mit dem festgelegten Schwellenwert für die Dicke der Auskleidung verglichen werden und der binäre Wert "1" Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke unter dem festgelegten Schwellenwert und der binäre Wert "0" Bereichen der Auskleidung mit einer Dicke gleich oder höher als dem festgelegten Schwellenwert zugewiesen wird, oder anders herum, in einer zweiten Stufe isolierte Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb des festgelegten Schwellenwerts zu kombinierten Bereichen der Auskleidung kombiniert werden, denen der binäre Wert für Bereiche der Auskleidung mit einer Dicke unterhalb des festgelegten Schwellenwert zugewiesen wird, und in einer dritten Stufe die Position und Reparatursequenz für jeden der kombinierten Bereiche berechnet und diese Daten an eine Reparaturvorrichtung übermittelt, und mittels einer Reparaturvorrichtung monolithisches Auskleidungsmaterial auf die kombinierten Bereiche aufgebracht wird, die durch die Verarbeitungseinheit berechnet worden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei der die Schutzauskleidung eine hitzebeständige Auskleidung ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem das industrielle Reaktions- oder das Transportgefäß ein metallurgisches Gefäß ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das metallurgische Gefäß ausgewählt ist aus einem Konvertergefäß, einem elektrischen Lichtbogenofen, einem Schlackeofen, einer Gießpfanne, einer Gießwanne und einer Koksofenkammer.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Gießpfanne ausgewählt ist aus einer Stahlgießpfanne, Roheisengießpfanne, Torpedopfanne und Schlackengießpfanne.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Messvorrichtung eine Messvorrichtung auf Laserbasis ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Messvorrichtung auf Laserbasis ein Spiegelscanner ist.

8, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Reparaturvorrichtung einen Manipulatorarm und eine Spritzdüse umfasst, die auf demselben angeordnet ist, und drehbar, kippbar und vertikal beweglich ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Reparaturvorrichtung ausgewählt ist aus einer Sprüh-, einer Aufspritz- und einer Betonaufbringungsvorrichtung.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitungseinheit mit der Messvorrichtung und der Reparaturvorrichtung elektronisch verbunden ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stufen innerhalb der Verarbeitungseinheit elektronisch durchgeführt werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitungseinheit die isolierten Stellen zu rechteckigen kombinierten Bereichen kombiniert.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Position von jedem der kombinierten Bereiche in Form von Zylinderkoordinaten berechnet wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Restdicke der hitzebeständigen Auskleidung nach Abschluss der Reparaturstufe wiederum mittels der Messvorrichtung gemessen wird und die so erhaltenen Restdickedaten mit Daten verglichen werden, die durch eine Simulation in Bezug auf die erreichbare Wiederherstellung der hitzebeständigen Auskleidung erhalten werden, und im Falle einer Abweichung zwischen den neu gemessenen Restdickedaten und den Simulationsdaten die Steuereinheit der Reparaturvorrichtung entsprechend kalibriert wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Restdicke der hitzebeständigen Auskleidung nach Abschluss der Reparaturstufe wiederum mittels der Messvorrichtung gemessen wird und die so erhaltenen Restdickedaten mit Daten verglichen werden, die durch eine Simulation in Bezug auf die erreichbare Wiederherstellung der hitzebeständigen Auskleidung erhalten werden, und im Falle einer Abweichung zwischen den neu gemessenen Restdickedaten und den Simulationsdaten die Verarbeitungs- und Reparatursequenz wiederholt wird.