連鑄機(jī)中包連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

李鳳巧

（山東萊鋼集團(tuán)，山東萊蕪 271104）

連鑄機(jī)中包連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

李鳳巧

（山東萊鋼集團(tuán)，山東萊蕪 271104）

中包鋼液連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)基于黑體空腔輻射理論，是替代間斷熱電偶測(cè)溫的新技術(shù)產(chǎn)品，有利于提高連鑄機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)

連鑄機(jī)；中包；連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)

1 現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)工藝與設(shè)備的升級(jí)改造，越來(lái)越多的先進(jìn)生產(chǎn)工具被應(yīng)用到冶金行業(yè)。連鑄機(jī)中包鋼液連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)便是其中之一，它的測(cè)溫原理是用特制測(cè)溫探頭插入到鋼液中感知溫度，并將其輸送到相應(yīng)的信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)黑體空腔輻射理論以及相應(yīng)算法確定鋼液的實(shí)際溫度[1]。

黑體空腔輻射理論根據(jù)鋼液在不同溫度時(shí)發(fā)出不同的紅外輻射信號(hào)來(lái)測(cè)量鋼液的溫度。黑體輻射試驗(yàn)曲線入圖1所示。

圖1 黑體輻射試驗(yàn)曲線

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

2.1 系統(tǒng)組成

鋼液連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)由鋼液連續(xù)測(cè)溫管、測(cè)溫探頭、信號(hào)處理器、大屏幕顯示器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器及屏幕顯示器等部分組成。系統(tǒng)組成如圖2所示。

2.2 各部分結(jié)構(gòu)及功能

(1)測(cè)溫管：鋼液連續(xù)測(cè)溫管由一端封閉一端開(kāi)口的內(nèi)外兩層管套裝而成，外層通冷卻氣源，內(nèi)層是線路電纜。測(cè)溫管通過(guò)錐面接管與測(cè)溫探頭聯(lián)接，根據(jù)中間包鋼液深度不同，測(cè)溫管長(zhǎng)度備有多種規(guī)格。

(2)測(cè)溫探頭：測(cè)溫探頭由光學(xué)系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、信號(hào)傳輸線及冷卻風(fēng)路等組成。工作時(shí)，插入中包車測(cè)溫棒預(yù)留的測(cè)溫孔內(nèi)，接收測(cè)溫棒底部發(fā)出的鋼液輻射光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出給信號(hào)處理器。工作時(shí)它需通入無(wú)油無(wú)水冷卻氣體。冷卻風(fēng)則經(jīng)過(guò)輸出部快速接頭及冷卻風(fēng)路對(duì)探頭本體部進(jìn)行冷卻，保證本體部環(huán)境溫度不超過(guò)限定值。

圖2 鋼液連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)

(3)信號(hào)處理器：對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行處理后顯示鋼液溫度值，同時(shí)向用戶的計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)(4～20mA或1～5V)，向大屏幕顯示器輸出串行脈沖信號(hào)。

(4)信號(hào)處理器：信號(hào)處理器由供電系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。信號(hào)處理器接收由測(cè)溫探頭的輸入信號(hào)，并根據(jù)在線黑體理論計(jì)算出被測(cè)鋼液溫度，并可輸出4～20mA或1～5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)入主控室微機(jī)。

(5)大屏幕顯示器：進(jìn)行溫度顯示。

(6)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器：由輸入輸出系統(tǒng)、分壓系統(tǒng)、檔位開(kāi)關(guān)等組成。用于輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，校驗(yàn)連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)。其外觀及接口見(jiàn)圖3，說(shuō)明見(jiàn)表1。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器外觀及接口

表1 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器接口說(shuō)明

連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)接口連接如圖4所示。

圖4 連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)接口連接

3 應(yīng)用與實(shí)踐

連鑄機(jī)鋼液連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)，與消耗性熱電偶間斷式測(cè)溫相比，具有準(zhǔn)確度高且成本低的特點(diǎn)（見(jiàn)表2），這樣大大提高了工藝水平和生產(chǎn)效率。

表2 兩種測(cè)溫性能比較

[1] 王勇，孟祥彬，王淑妍.板坯連鑄機(jī)鋼水連續(xù)測(cè)溫系統(tǒng)的研究和應(yīng)用[J].萊鋼科技,2005(4)：10-11.

[2] 周科.連續(xù)測(cè)溫板坯連鑄機(jī)中的應(yīng)用[J]．科技信息,2013(6)：511-511.

Research and application of continuous temperature measurement system in continuous casting machine

LI FengQiao
(Shandong Laiwu Steel Group,laiwu 271104,Shandong,China )

Continuous temperature measurement system based on blackbody cavity radiation theory，It is a new technology to replace intermittent thermocouple temperature measurement. It is helpful to improve the output and quality of continuous casting machine.

Continuous casting machine; Medium car; Continuous temperature measuring system

TG249.7；

A；

1006-9658（2017）02-0071-02

10.3969/j.issn.1006-9658.2017.02.024

2016-09-05

稿件編號(hào):1609-1507

李鳳巧（1981—），女， 工程師 . 主要從事自動(dòng)化維護(hù)和研究工作.