[實用新型]一種板坯連鑄機二冷區(qū)紅外測溫裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420676510.6
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN204262308U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 喬治;陳友文;王林;杜鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/124
• 分類號: B22D11/124;B22D2/00;B22D11/22
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領域

本實用新型涉及自動化儀表測量技術(shù)領域，尤其涉及冶金板坯連鑄機二冷區(qū)紅外測溫裝置。

背景技術(shù)

冶金行業(yè)煉鋼板坯連鑄工藝中二次冷卻決定了鑄坯在凝固過程中的冷卻效果和內(nèi)部凝固行為，是鑄坯內(nèi)部質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)。因此在連鑄過程中，通過溫度在線實測監(jiān)控將鑄坯控制在最佳的熱狀態(tài)，對保證鑄坯質(zhì)量有非常重要的意義。

板坯連鑄表面測溫難度在于：鑄坯處于連續(xù)運動狀態(tài)，要求測溫儀動態(tài)響應時間要快；由于連鑄鑄坯表面附有氧化鐵皮、水膜、空間有水蒸汽很難準確測量。

發(fā)明專利申請?zhí)?00810115200.6《一種測量連鑄坯表面溫度裝置及其測量方法》公開的是采用熱電偶進行接觸測溫的方法，其采用多只熱電偶組成環(huán)形測溫儀安裝于連鑄機支承輥上，由于熱電偶測量滯后時間較長，且其難以解決氧化鐵皮對測溫準確性的影響，冷卻水噴射至電偶頭部是也會造成較大測量誤差。專利號201010195538.4《連鑄機二冷區(qū)高溫鑄坯攝像測溫系統(tǒng)及測溫方法》采用CCD陣列彩色攝像機進行二維圖像處理，得到最終鑄坯溫度。該系統(tǒng)長期應用于連鑄機二冷區(qū)高溫、高水蒸汽環(huán)境中容易損壞，且其測量鑄坯寬度有限，難以適應連鑄機隨時變換鑄坯寬度的生產(chǎn)實際條件。

除此之外，國內(nèi)外仍采用輻射高溫計測量，以避免水蒸汽影響，采用峰值檢測器測量最高溫度以避免氧化鐵皮影響，或采用機械裝置刮去氧化鐵皮的方式。近年來更多的使用帶吹掃的水冷光導纖維靠近鑄坯，以避免水蒸汽的影響。另外采用CCDD陣列光電元件作為傳感器的溫度分布紅外高溫計測量鑄坯橫向表面溫度。但這兩種測溫方式在實際應用中主要存在以下問題：

1、采用單探頭紅外輻射高溫計只能測得板坯表面單一測溫點位置的溫度變化，難以對板坯橫向表面溫度分布進行全面檢測，因而無法對二冷區(qū)各段冷卻強度進行準確判斷。

2、國內(nèi)外大多紅外輻射測溫儀或分布紅外高溫計均采用單波長測溫原理，為保證測量準確性必須被測物全部充滿測溫儀視場，在實際測量中鑄坯表面氧化鐵皮的干擾影響難以克服，導致測量失準。

3、紅外測溫儀紅外波長選擇不當，將對二冷區(qū)大量的水蒸汽干擾影響難以克服，影響到測量準確性超過5%FS以上。

4、由于鑄坯生產(chǎn)時高溫輻射，接近鑄坯面1000mm內(nèi)的輻射高溫達到800℃左右，且測溫儀周邊環(huán)境有量水蒸汽，超過常規(guī)紅外測溫儀適用的環(huán)境溫度及濕度指標，因此傳統(tǒng)的帶吹掃光纖探頭測量或其他紅外測溫方式均難以長期在該惡劣環(huán)境中運行，其連續(xù)使用壽命一般僅為2年左右。

5、CCD陣列分布紅外高溫計可測量快讀一般為1000mm，對于1000mm以上的寬鑄坯無法實現(xiàn)全橫向測量。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以在板坯連鑄機二冷區(qū)橫向多點掃描式測量鑄坯表面溫度的紅外掃描測溫裝置，能保證其在鑄坯表面有水膜、氧化鐵皮及空間有水蒸汽情況下的準確測量。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種板坯連鑄機二冷區(qū)紅外測溫裝置，其特征是在底座上由螺栓固定有角行程電子式執(zhí)行機構(gòu)，角行程電子式執(zhí)行機構(gòu)的輸出軸連接萬向調(diào)節(jié)裝置，輸出軸與萬向調(diào)節(jié)裝置由萬向調(diào)節(jié)裝置連接套頂絲固定，萬向調(diào)節(jié)裝置上部固定有雙波長紅外輻射測溫儀，雙波長紅外輻射測溫儀的鏡頭處設有吹掃氣入口、機體上設有冷卻水入口和冷卻水出口，吹掃氣入口連接氣源。

所述述吹掃氣入口連接氣源為氮氣源，吹掃氮氣流量在5-10L/h。

所述冷卻水入口（2）進水壓力為0.4MPa。

所述角行程電子式執(zhí)行機構(gòu)（8）的信號線連接PLC控制器（15），雙波長紅外輻射測溫儀（4）的輸出端子連接PLC控制器（15）。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型可以實現(xiàn)對二冷區(qū)鑄坯橫向表面溫度連續(xù)測量，為操作人員對二冷區(qū)各段冷卻強度進行準確判斷并進行適時調(diào)整。

2、本實用新型紅外測溫儀采用雙波長測溫原理，被測物不需全部充滿測溫儀視場，在實際測量中鑄坯表面氧化鐵皮難以對測溫準確性產(chǎn)生干擾。

3、本實用新型紅外測溫儀波長選擇為1?/0.95μm，該波段紅外線不會受到水蒸汽吸收、遮擋影響。

4、本實用新型采用水冷加氣冷卻方式，測溫儀防護等級達到IP67，因此避免了在連鑄二冷區(qū)受到高溫輻射及水蒸汽侵蝕造成裝置損壞可能，與國內(nèi)現(xiàn)有測溫技術(shù)相比，連續(xù)使用壽命可延長至5-6年以上。