李鳳巧

（山東萊鋼集團，山東萊蕪 271104）

連鑄機中包連續(xù)測溫系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

李鳳巧

（山東萊鋼集團，山東萊蕪 271104）

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

連鑄機；中包；連續(xù)測溫系統(tǒng)

1 現(xiàn)狀

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

黑體空腔輻射理論根據(jù)鋼液在不同溫度時發(fā)出不同的紅外輻射信號來測量鋼液的溫度。黑體輻射試驗曲線入圖1所示。

圖1 黑體輻射試驗曲線

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

2.1 系統(tǒng)組成

鋼液連續(xù)測溫系統(tǒng)由鋼液連續(xù)測溫管、測溫探頭、信號處理器、大屏幕顯示器、標準信號發(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)測溫管：鋼液連續(xù)測溫管由一端封閉一端開口的內(nèi)外兩層管套裝而成，外層通冷卻氣源，內(nèi)層是線路電纜。測溫管通過錐面接管與測溫探頭聯(lián)接，根據(jù)中間包鋼液深度不同，測溫管長度備有多種規(guī)格。

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

圖2 鋼液連續(xù)測溫系統(tǒng)

(3)信號處理器：對輸入的信號進行處理后顯示鋼液溫度值，同時向用戶的計算機輸出信號(4～20mA或1～5V)，向大屏幕顯示器輸出串行脈沖信號。

(4)信號處理器：信號處理器由供電系統(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。信號處理器接收由測溫探頭的輸入信號，并根據(jù)在線黑體理論計算出被測鋼液溫度，并可輸出4～20mA或1～5V標準信號進入主控室微機。

(5)大屏幕顯示器：進行溫度顯示。

(6)標準信號發(fā)生器：由輸入輸出系統(tǒng)、分壓系統(tǒng)、檔位開關(guān)等組成。用于輸出標準信號，校驗連續(xù)測溫系統(tǒng)。其外觀及接口見圖3，說明見表1。

圖3 標準信號發(fā)生器外觀及接口

表1 標準信號發(fā)生器接口說明

連續(xù)測溫系統(tǒng)接口連接如圖4所示。

圖4 連續(xù)測溫系統(tǒng)接口連接

3 應(yīng)用與實踐

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

表2 兩種測溫性能比較

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

[2] 周科.連續(xù)測溫板坯連鑄機中的應(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:1609-1507

李鳳巧（1981—），女， 工程師 . 主要從事自動化維護和研究工作.