[發(fā)明專利]一種非接觸式轉(zhuǎn)爐鋼水溫度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010619680.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111635976A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 占小立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京寶希智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C21C5/46
• 分類號(hào): C21C5/46;G01J5/00;G01K7/02;G01K13/00
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 吳雪健

本發(fā)明公開了一種非接觸式轉(zhuǎn)爐鋼水溫度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法，屬于冶金測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明的測(cè)量系統(tǒng)包括爐口測(cè)溫裝置、圖像拍攝裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置和鋼水測(cè)溫裝置；其中圖像拍攝裝置用于拍攝轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像；爐口測(cè)溫裝置用于對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量；鋼水測(cè)溫裝置用于對(duì)轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水溫度進(jìn)行間歇測(cè)量；測(cè)量方法中數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)火焰圖像進(jìn)行處理獲得實(shí)時(shí)火焰圖像特征，并根據(jù)數(shù)據(jù)記錄裝置記錄的轉(zhuǎn)爐參數(shù)與爐口火焰溫度以及鋼水溫度參數(shù)建立關(guān)系，計(jì)算鋼水溫度，獲得連續(xù)的鋼水溫度；本發(fā)明所述鋼水溫度是通過火焰圖像、爐口測(cè)溫以及鋼水測(cè)溫三者結(jié)合，建立相關(guān)關(guān)系以消除誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水溫度的連續(xù)、準(zhǔn)確的測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金參數(shù)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種非接觸式轉(zhuǎn)爐鋼水溫度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

煉鋼終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵技術(shù)之一，而由于終點(diǎn)鋼水溫度的高低對(duì)鋼的質(zhì)量有重要的影響，對(duì)終點(diǎn)鋼水溫度的測(cè)量成為煉鋼終點(diǎn)控制的重要技術(shù)。

目前，對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼水溫度的測(cè)量有兩種方式，一種方式直接測(cè)量方式，主要是利用采用熱電偶裝置(裝備主要為副槍裝置、投彈裝置或者是爐前測(cè)溫器)，上述熱電偶裝置利用熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系,制成熱電偶分度表，且其將兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路，其中直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端)，另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端)，冷端與上述熱電偶分度表相連。其工作原理為：當(dāng)測(cè)量物體溫度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致上述接合的接合點(diǎn)溫度不同，從而在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，即熱電動(dòng)勢(shì)，繼而可根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系通過上述熱電偶分度表顯示所測(cè)物體的溫度。但是熱電偶裝置自身是消耗型裝置，且其只能點(diǎn)測(cè)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼水溫度的連續(xù)檢測(cè)。另一種是人工經(jīng)驗(yàn)看火，即通過轉(zhuǎn)爐爐口火焰的亮度和形狀，人工推斷煉鋼終點(diǎn)溫度，但是該方式無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)看火，且判斷過程易受人的工作狀態(tài)和經(jīng)驗(yàn)的影響，判斷結(jié)果的穩(wěn)定性較差。另外難以實(shí)現(xiàn)溫度的連續(xù)測(cè)量，以準(zhǔn)確判斷出鋼時(shí)間。

通過分析火焰狀態(tài)與轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水冶煉狀態(tài)有極大的相關(guān)性，能夠直觀反映鋼水溫度，而火焰特性與鋼水溫度有極大的相關(guān)性、是鋼水溫度的重要標(biāo)志，因此可通過對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口的火焰溫度的測(cè)量來獲取鋼水溫度。如中國(guó)專利“一種轉(zhuǎn)爐火焰溫度檢測(cè)系統(tǒng)和方法”(公開號(hào)：CN102634632A)，該專利公開的方案中利用圖像獲取模塊獲取爐口火焰圖像，通過對(duì)爐口火焰的圖像進(jìn)行識(shí)別處理，獲取爐口火焰的溫度以供參考，進(jìn)而判斷轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼液的溫度，但是在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，通過該種方式測(cè)得的爐口火焰溫度與實(shí)際溫度誤差較大，并且通過爐口火焰溫度間接對(duì)鋼水溫度進(jìn)行測(cè)量也不夠準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鋼水溫度難以進(jìn)行準(zhǔn)確連續(xù)測(cè)量的技術(shù)問題，提供了一種非接觸式轉(zhuǎn)爐鋼水溫度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)及檢測(cè)方法，對(duì)爐口火焰圖像進(jìn)行處理識(shí)別，結(jié)合爐口測(cè)溫裝置與鋼水測(cè)溫裝置測(cè)得的參數(shù)，提高測(cè)量精度，并且實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量。

在傳統(tǒng)的火焰溫度測(cè)量過程中，因轉(zhuǎn)爐鋼水的測(cè)溫是用爐前電偶或副槍在冶煉結(jié)束時(shí)測(cè)量的(點(diǎn)測(cè))，無法連續(xù)獲得火焰溫度連續(xù)比對(duì)信息，故均存在較大的誤差。本發(fā)明將爐口電偶設(shè)備直接測(cè)量爐口煙氣溫度的方式結(jié)合火焰溫度信息分析，獲得連續(xù)、準(zhǔn)確的溫度參數(shù)。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種非接觸式轉(zhuǎn)爐鋼水溫度連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)包括爐口測(cè)溫裝置、圖像拍攝裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、數(shù)據(jù)記錄裝置和鋼水測(cè)溫裝置；其中圖像拍攝裝置用于拍攝轉(zhuǎn)爐爐口火焰圖像；爐口測(cè)溫裝置用于對(duì)轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量；鋼水測(cè)溫裝置用于對(duì)轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水溫度進(jìn)行間歇測(cè)量；數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)火焰圖像進(jìn)行處理獲得實(shí)時(shí)火焰圖像特征，并根據(jù)數(shù)據(jù)記錄裝置記錄的轉(zhuǎn)爐參數(shù)與爐口火焰溫度以及鋼水溫度參數(shù)建立關(guān)系，計(jì)算鋼水溫度，獲得連續(xù)的鋼水溫度。