CN104451037A - 一种实时在线检测rh精炼钢液温度的装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实时在线检测RH精炼钢液温度的装置及其检测方法，包括高温测温探头和工业控制计算机，其中，所述高温测温探头用于获得RH真空室内钢液的红外图像，其连接至工业控制计算机；所述工业控制计算机连接高温测温探头并可接收其信号，其内置图像处理和数据处理模块用于实现温度检测。可以对RH真空槽体内钢液状况进行监控，并对钢液温度进行测量，无需人工操作，测量及时，所测得的温度结果与人工热电偶测温头实测温度的误差在±3℃以内，可有效指导现场工艺参数的调整，既能缩短辅助作业时间3～5分钟，又能够降低劳动强度和热电偶测温头消耗。

Description

一种实时在线检测RH精炼钢液温度的装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金炉外精炼领域，具体涉及一种实时在线检测RH精炼钢液温度的装置及其检测方法。

背景技术

目前，RH精炼过程钢液温度的测量是依靠人工每隔一段时间用热电偶测温探头插入钢包内的钢液进行的，其测量方式属于接触式的，非连续的。测量的温度属于钢包内钢液的温度，间接反映RH真空室内的钢液温度，存在滞后性，不能及时指导工艺参数的调整。工人作业时受高温辐射，劳动强度较大，有时需要反复几次才能测量成功，每炉需消耗6～10个热电偶头。

中国专利申请号为201310306458.5的《一种在线实时监测RH精炼过程钢水温度的系统及方法》采用一系列计算模块，通过分析计算精炼过程钢包包衬散热、内衬散热及钢水辐射散热、钢水脱碳时的热效应、添加合金和渣料的热效应等引起的钢水温度变化及周期性根据实际测温值进行校正而获得实时温度的方法。但它与其他一些用以预测RH精炼过程钢水温度的现有技术一样，偏重于理论模型，未涉及到测温装置的开发。目前，在钢铁冶金行业还没有非接触式的RH真空室内高温液态钢液温度测量装置方面的相关专利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种RH精炼过程真空室内钢液温度实时在线检测的装置，本发明另一目的是提供相应装置的检测方法，具体技术方案如下：

一种实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，包括高温测温探头和工业控制计算机，其中，所述高温测温探头用于获得RH真空室内钢液的红外图像，其连接至工业控制计算机；所述工业控制计算机连接高温测温探头并可接收其信号，其内置图像处理和数据处理模块用于实现温度检测。

进一步地，还包括高温电缆和光缆，高温电缆和光缆的一端连接所述高温测温探头。

进一步地，还包括电气控制箱，其连接在高温电缆和光缆的另一端。

进一步地，还包括接口箱I/O，其设置在电气控制箱和工业控制计算机之间。

进一步地，所述接口箱I/O与工业控制计算机之间通过通讯网络连接。

进一步地，内置图像处理和数据处理模块用于将图像信号处理转化为温度数据。

进一步地，还包括计算机数据库以及显示器，所述计算机数据库用于储存所述温度数据，所述显示器用于实时显示温度值和变化曲线。

进一步地，所述高温测温探头含炉壁连接体法兰、保护筒体、水冷以及气保护装置。

上述实时在线检测RH精炼钢液温度的装置的检测方法，包括如下步骤：

(1)高温测温探头获得RH真空室内钢液的红外图像；

(2)所述图像经高温电缆和光缆、电气控制箱、接口箱I/O、以及网络传输至工业控制计算机；

(3)工业控制计算机相应模块软件实施图像处理和数据处理，实现温度检测；

(4)步骤(3)中数据存入计算机数据库并通过显示器实时显示温度值和变化曲线。

与目前现有技术相比，本发明基于近红外图像比色测温技术，安装在真空室顶部对RH真空槽体内钢液行为进行监控和对温度进行连续实时测量，具有如下特点：(1)测量方式属于非接触式的，连续的，无需人工操作。(2)测量的温度属于RH真空室槽体内的钢液温度。(3)测量结果及时准确，指导现场工艺参数的调整，能缩短辅助作业时间3～5分钟。(4)测温装置还可以对RH真空室槽体内钢液状况进行监控(类似于工业电视功能)。

本发明提供的RH精炼过程真空槽体内钢液温度实时在线检测的装置可以对RH真空槽体内钢液状况进行监控，并对钢液温度进行测量，无需人工操作，测量及时，所测得的温度结果与人工热电偶测温头实测温度的误差在±3℃以内，可有效指导现场工艺参数的调整，既能缩短辅助作业时间3～5分钟，又能够降低劳动强度和热电偶测温头消耗。

附图说明

图1为本发明RH真空室内钢液温度监测装置系统示意图

图2为测温装置系统与现场热电偶同时检测时的温度数据对比图(样本数283)

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

本实施例采取以下设计方案：(1)测温装置基于近红外图像比色测温技术；(2)该装置能够耐高温，采用循环液冷却、超音速气体吹扫，能适应真空槽体内钢液脱碳反应期间剧烈喷溅的使用环境；(3)该装置采集的图像信号经程序软件处理转化为温度数据，存入计算机数据库并通过显示器实时显示温度值和变化曲线。如图1所示。该装置由1高温测温探头(含炉壁连接体法兰、保护筒体、水冷、气保护)、2高温电缆和光缆、3电气控制箱、4接口箱I/O、5网络和6工业控制计算机组成。

由1高温测温探头获得RH真空室内钢液的红外图像，经2高温电缆和光缆、3电气控制箱、4接口箱I/O、5网络传输至6工业控制计算机相应模块软件实施图像处理和数据处理，实现温度检测，存入计算机数据库并通过显示器实时显示温度值和变化曲线。

本发明提供的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，在某厂120吨RH精炼炉上试验，在线应用结果表明：可以对RH真空槽体内钢液状况进行监控，并对钢液温度进行测量，无需人工操作，测量及时，所测得的温度结果与人工热电偶测温头实测温度的误差在±3℃以内，可有效指导现场工艺参数的调整，既能缩短辅助作业时间3～5分钟，又能够降低劳动强度和热电偶测温头消耗。如图2所示。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，包括高温测温探头和工业控制计算机，其中，

所述高温测温探头用于获得RH真空室内钢液的红外图像，其连接至工业控制计算机；

所述工业控制计算机连接高温测温探头并可接收其信号，其内置图像处理和数据处理模块用于实现温度检测。

2.如权利要求1所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，还包括高温电缆和光缆，高温电缆和光缆的一端连接所述高温测温探头。

3.如权利要求1或2所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，还包括电气控制箱，其连接在高温电缆和光缆的另一端。

4.如权利要求1-3中任一项所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，还包括接口箱I/O，其设置在电气控制箱和工业控制计算机之间。

5.如权利要求1-4中任一项所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，所述接口箱I/O与工业控制计算机之间通过通讯网络连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，内置图像处理和数据处理模块用于将图像信号处理转化为温度数据。

7.如权利要求6所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，还包括计算机数据库以及显示器，所述计算机数据库用于储存所述温度数据，所述显示器用于实时显示温度值和变化曲线。

8.如权利要求7所述的实时在线检测RH精炼钢液温度的装置，其特征在于，所述高温测温探头含炉壁连接体法兰、保护筒体、水冷以及气保护装置。

9.如权利要求1-8所述实时在线检测RH精炼钢液温度的装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)高温测温探头获得RH真空室内钢液的红外图像；

(2)所述图像经高温电缆和光缆、电气控制箱、接口箱I/O、以及网络传输至工业控制计算机；

(3)工业控制计算机相应模块软件实施图像处理和数据处理，实现温度检测；

(4)步骤(3)中数据存入计算机数据库并通过显示器实时显示温度值和变化曲线。