[發明專利]一種修正連鑄坯表面氧化層對輻射測溫影響的方法

有效

• 申請號: 201811580844.2
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN111347023B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 倪修華;鄭雷;譙林;張發斌;田建良;龍木軍;譚鍇
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/22
• 分類號: B22D11/22
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 盧倩

本發明屬于輻射測溫技術領域，特別涉及一種修正連鑄坯表面氧化層對輻射測溫影響的方法，包括以下步驟：步驟1，將鋼坯加熱至目標溫度后繼續恒溫，記錄鋼坯在不同溫度環境中、恒溫不同時間條件下的氧化層厚度h和輻射測溫儀測量的鋼坯表面溫度T_測；步驟2，根據步驟1記錄的數據找出溫度偏差△T與氧化層厚度h之間的關系為：ΔT＝kh+b；步驟3，根據步驟1記錄的數據，計算出k與T_aim之間的關系k(T_aim)以及b與T_aim之間的關系b(T_aim)；根據輻射測溫儀測量的鋼坯表面溫度T_測和氧化層厚度h可計算出鋼坯的實際溫度；從而實現高溫連鑄過程鑄坯表面溫度的在線準確監測。

技術領域

本發明屬于輻射測溫技術領域，特別涉及一種修正連鑄坯表面氧化層對輻射測溫影響的方法。

背景技術

先進的連鑄二次冷卻動態控制是保證和提高鑄坯質量的需要，連鑄坯表面溫度實時監測是二冷動態控制的關鍵環節；二冷區表面溫度是調節二冷水量、調節拉速、計算凝固末端的重要參數。目前，連鑄坯表面溫度實時監測主要采用輻射測溫法。然而，復雜的連鑄現場環境導致輻射測溫不準。連鑄現場影響輻射測溫的因素主要有二冷水形成的水霧和鑄坯表面的氧化層。已有的關于連鑄二冷過程中水霧對輻射測溫影響的研究較多，有氣路吹掃法、光導纖維探測器無限接近被測物的方法、神經網絡修正測量值等方法。利用上述方法，水霧對輻射測溫的影響基本已經得到解決。

但是連鑄過程中鑄坯始終暴露空氣中，且自身溫度較高，鑄坯表面會被氧化。由于熱應力的作用，鑄坯與氧化層之間出現縫隙，傳熱方式由傳導傳熱變為輻射傳熱。由于氧化層的阻隔，鑄坯表面向外發射的輻射能出現大幅度衰減，導致氧化層的溫度低于鑄坯表面溫度。因此，連鑄坯表面氧化層對鑄坯表面溫度的測量帶來不可忽視的誤差。

要實現連鑄二次冷卻區鑄坯表面溫度的實時準確監測，對氧化層造成的誤差作出修正顯得尤其重要。目前針如何使連鑄二冷過程中的輻射測溫更準確，王新華等人提出一種在鑄坯表面測量多點溫度，然后將30秒到2分鐘時間段內取最大值作為鑄坯表面真實溫度的方法。此方法雖然能較準確的反映鑄坯的真實溫度，但也存在明顯缺點，一是未能克服隨機產生的氧化鐵皮導致的溫度不穩定問題，二是采用時間段內的平均值帶來的滯后，不能實時監測和二冷水的控制，三是沒有充分考慮連續的氧化鐵皮給輻射測溫帶來的影響。楊嘉毅提出了用面陣CCD測溫儀與紅外測溫儀結合的方法測量鑄坯溫度，其原理是利用高分辨率的CCD測溫儀找到受氧化鐵皮干擾最小的測溫位置，引導紅外測溫儀在此處測溫，得到受氧化鐵皮干擾最小的溫度。此方法也存在也存在滯后性和未考慮連續均厚的氧化鐵皮帶來的影響，并且采用多設備數據融合的方法也增加了測溫成本。

中國專利CN201310633960.7“用于多光譜輻射測溫系統的發射率系數自校準裝置及方法”研究的是在多光譜輻射測溫系統所穿過測量火焰的相同路徑上，設置了發射率系數自校準系統,通過記錄寬譜光源、火焰、寬譜光源聯合火焰的光譜參數,得到了不同波長下的火焰發射率系數，用于多光譜輻射測溫系統的參數校正，克服了傳統理論計算修正中的模型誤差,提高了測量不確定度。但該技術方案未解決如何修正連鑄過程中由于鑄坯氧化層對輻射測溫造成的誤差的問題。

發明內容

本發明解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種修正連鑄坯表面氧化層對輻射測溫影響的方法。

為解決上述問題，本發明的技術方案如下：

一種修正連鑄坯表面氧化層對輻射測溫影響的方法，包括以下步驟：

步驟1，將鋼坯加熱至目標溫度T_aim后繼續恒溫，記錄鋼坯在不同溫度環境中、恒溫不同時間條件下的氧化層厚度h和輻射測溫儀測量的鋼坯表面溫度T_測；

步驟2，根據步驟1記錄的數據找出溫度偏差△T與氧化層厚度h之間的關系為：

ΔT＝kh+b