第 30 卷 第 5 期 2008 年 10 月

山
东
冶
金
Shandong Metallurgy
Vol.30, No.5 October 2008
摘
头和信号处理器系统等部分构成, 运行稳定, 可连续准确地 (±3 ℃) 监测中间包钢水温度和变化趋势, 减少漏钢, 冻眼的损 失和事故停工时间, 提高铸机作业率和产品质量. 关键词: 钢水; 黑体空腔; 连续测温系统; 中间包 中图分类号: 号 TF777 文献标识码: B 文章编号: 1004-4620 (2008) 05-0036-01
1 前 言
在钢铁的连铸生产工艺中, 需要尽可能实现对 中间包钢水温度的连续测量, 以保证钢水温度在连 续浇注过程中的稳定性和均匀性, 进而稳定连铸操 作, 减少拉漏和冻眼事故, 提高铸坯质量.同时, 连 续的中间包钢水温度控制对铸坯拉速, 二冷配水等 控制过程也有重要的指导意义.近几年, 随着黑体 空腔钢水连续测温技术的成熟, 宝钢等国内多家钢 厂均已采用了黑体空腔钢水连续测温系统, 取代了 一次性快速热电偶间断测温, 取得了明显的经济效 益和社会效益.
2 黑体空腔钢水连续测温系统原理
2.1 系统测量原理 本测温技术的理论基础是黑体辐射理论.基 于基尔霍夫的物理模型—不透明密闭等温腔体, 建 立了在线黑体空腔辐射特征公式[1]: Eb(TL,λ)= 波长; O,D AO Eb[T/(1- Kt),λ]. F
式中, b(T,)为黑体空腔光谱辐射亮度, E W/Sr.m ; λ为
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系数; O,D 为腔体开口面积 AO 对探测器接收面 AD 的 F 辐射换热角系数; L 为黑体空腔亮温度, T 为黑体 T K; 空腔实际温度, K. 目前, 莱钢炼钢厂连铸机采用的黑体空腔钢水 连续测温系统由黑体空腔测量管, 测温探头和信号 处理器系统等部分构成, 其结构示意图如图 1 所示. 黑体空腔测量管—空芯复合套管作为温度传 感器插入到钢水中感知温度, 由专门设计的光电探 测器系统接收腔体的热辐射并转换为电信号, 经前
收稿日期: 2008-06-02 作者简介: 薛鹏, 1982 年生, 男, 2005 年毕业于东北大学自动化专 业.现为莱钢机械动力部助理工程师, 从事冶金设备的检修与管 理工作.
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生产技术
黑体空腔钢水连续测温系统的应用实践
薛 鹏, 王 毅, 陈显著
(莱芜钢铁集团有限公司, 山东 莱芜 271104) 要: 莱钢炼钢厂在连铸机生产中采用黑体空腔式钢水测温系统, 该系统利用黑体辐射理论, 由黑体空腔测量管, 测温探
大屏幕显示器
信号处理器
计算机
测温探头 透镜 测量管 保护管
升降支架
中包盖 钢水
图 1 黑体空腔钢水连续测温系统结构示意图
置放大器放大送给信号处理器, 以单片机为核心的 信号处理器根据在线黑体理论确定钢水的实际温 度, 并进行显示. 2.2 主要技术指标 1) 测量范围: 钢水测温 1 400～1 600 ℃, 烘包测 温 800～1 400 ℃; 测量不确定度: 2 ) 测量范围 1 400～ 1 600℃时≤3 ℃, 800～1 400 ℃时≤7 ℃; 响应时 3) 间: 热态响应时间≤75 s, 冷态响应时间≤4 min; 4 ) 测温管寿命 20～30 h (取决于钢种和工艺等) 5) ; 重 复使用次数>5 次; 使用温度 5～70 ℃; 输出精 6) 7) 度 0.5 级.
为黑体空腔光谱发射率; t 为腔体不等温 K
3 使用效果分析
黑体空腔式钢水连续测温系统运行准确, 稳 定, 可靠, 具有明显的优点: 黑体空腔式钢水连续 1) 测温系统单只测温管寿命为 15～35 h, 能够在较长 一段时间内连续, 实时, 准确地监测中间包钢水温 度和变化趋势.在异常条件下操作人员能及时采 取应对措施, 减少生产事故, 提高连铸机的作业 率.2) 操作人员可以根据中间包钢水温度的变化, 向钢水供应工序提出更合理的工艺参数要求, 对于 连铸工序生产的稳定具有重要意义, 为连铸机拉速 的提高提供了可靠的数据基础.3) 测温准确 (± 3 ℃) 可以实现更为精确的温度控制, , 有效降低过 热度, 减少钢水过热对铸坯质量的影 (下转第 39 页 )
郭怀胜
从硅渣中回收 Al2O3 的研究与实践

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