CN110617903B - 一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法 - Google Patents

一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法，通过在出料侧安装双光路高温摄像机，通过角度调整对板坯全长温度进行测量，获得板坯表面的准确数据；通过激光检测器、加热炉模型控制系统、温度测量系统的信息交换，确认出炉前板坯表面温度并进行数据存档，从而能够准确测量板坯表面温度，提高板坯表面加热质量，降低后工序质量控制风险。

Description

一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法
技术领域
本发明涉及热轧测温技术，更具体地说，涉及一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法。
背景技术
热轧板带材生产过程中,板坯需要通过加热炉再热，降低轧制过程中的板坯变形抗力。板坯的加热温度通过温度跟踪模型进行计算，通常板坯的温度分为中心温度、1/4厚度温度和板坯表面温度，各层别的温度跟踪的计算都以炉内热电偶的检测温度为基础。一般加热炉全长大概分布10根热电偶对炉内炉气温度进行测量，并将测量值反馈给温度跟踪模型进行计算，但是受到热电偶安装位置和检测准确度的影响，温度跟踪的计算存在一定的偏差，进而导致温度跟踪模型也存在着一定的偏差。虽然偏差可以通过埋偶试验等技术手段进行修正，但仍难以从根本上消除。尤其是随着加热质量要求的不断提高，板坯表面温度对后续轧制过程的质量控制显得尤为重要。
然而，目前还存在以下几大问题：
1、加热炉温度跟踪模型存在的问题：热电偶安装位置和检测精度对表面温度计算温度影响较大。
2、除鳞前板坯温度检测存在的问题：板坯出炉后板坯氧化铁皮迅速冷却，导致氧化铁皮破裂，影响检测准确度如图1所示。
3、除鳞后板坯表面温度检测存在的问题：板坯上表除鳞残存的积水和未除净氧化铁皮对温度检测影响较大，如图2所示。
4、受到炉内温度的影响，无法识别板坯的实际位置，进而导致无法准确测量表面温度。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法，能够准确测量板坯表面温度，提高板坯表面加热质量，降低后工序质量控制风险。
一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法，包括以下步骤:
A.在加热炉侧墙设置基于比色测温技术的双光路高温摄像机，对炉内板坯上表面温度进行测量；
B.采用激光检测器对炉内板坯进行检测；
C.通过加热炉电气控制系统根据激光检测器信号和步进梁的步进信息计算板坯前沿位置信息；
D.通过加热炉模型控制系统将板坯宽度信息传递给加热炉电气控制系统确定板坯精确位置，加热炉模型控制系统将抽钢信息传递给加热炉电气控制系统及温度检测系统；
E.温度检测系统根据板坯位置信息对板坯表面温度进行检测，同时将检测到的板坯温度信息传递给加热炉模型控制系统进行存储。
在步骤A中，所述的摄像机的安装位置设计为：
H1＝L1/arctanβ，tanβ＝L1/H1,
式中
H1为板坯上表面到摄像机位置距离；
L1为板坯到炉墙距离；
β为摄像机安装角度极限值；
所述的L1为350-450mm。
在步骤A中，所述的双光路高温摄像机的板坯测量角度设计为：
tanα＝L3*L1/sinβ
式中；
α为板坯测量角；
L3为板坯极限长度。
所述的L3为11500-12000mm。
在步骤C中，所述的板坯前沿位置信息计算公式为：
L前沿＝L4+L5
式中：
L5为板坯前沿距激光检测器的距离；
L4为摄像机与激光检测器的距离。
采用本发明的技术方案，能够准确测量板坯表面温度，提高板坯表面加热质量，降低后工序质量控制风险。具体表现为：
(1)在出料侧安装双光路高温摄像机，通过角度调整对板坯全长温度进行测量，获得板坯表面的准确数据；
(2)通过激光系统、加热炉模型控制系统、温度检测系统的信息交换，确认出炉前板坯表面温度并进行数据存档。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为本发明的温度检测方法的流程框图；
图2为本发明的板坯位置和测量设备位置示意图；
图3为本发明的板坯表面温度测量原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
为准确测量板坯出炉情况下表面温度，本发明在加热炉侧墙增加基于比色测温技术的双光炉高温摄像机，对炉内板坯上表面温度进行测量，同时通过炉内激光检测以及加热炉模型控制系统的确定板坯准确定位，将出炉前板坯的全长表面温度进行测量并存档，解决了板坯上表温度测量不准确的问题，其具体的热轧加热炉板坯表面温度检测方法如图1所示，
包括以下步骤：
A.在加热炉侧墙设置基于比色测温技术的双光路高温摄像机，对炉内板坯上表面温度进行测量；
请结合图2、图3所示，为保证高温摄像机能够全长测定板坯温度，摄像机安装位置显得尤为重要。摄像机安装位置高度H1由板坯测量角α和极限角β来保证。图1、2中的1为双光路高温摄像机，2为供激光检测器检测的激光孔。
极限角tanβ＝L1/H1，
安装位置高度：H1＝L1/arctanβ
其中H1为板坯上表面到摄像机位置的距离，L1为板坯到炉墙距离，L1为常值，在350mm-450mm之间；
β为摄像机的安装角度极限值
板坯测量角为α，tanα＝L3/L7，
其中L3为板坯极限长度，取值在11500mm-12000mm之间；
L7＝L1/sinβ
tanα＝L3*L1/sinβ
B.采用激光检测器对炉内板坯进行检测；
C.当炉内板坯经过激光检测器后，由加热炉电气控制系统根据激光检测器信号和步进梁步进信息，确定出料板坯与激光检测器相对位置L5，同时激光检测器与相机位置距离为常值L4，因此，板坯前沿与相机相对位置确定，即板坯前沿位置距相机的位置为：L前沿＝L4+L5，
D.通过加热炉模型控制系统将板坯宽度信息传递给加热炉电气控制系统，以确定板坯实际位置信息，通过加热炉模型控制系统启动抽钢信息时，将抽钢信息传递给加热炉电气控制系统及温度检测系统；
E.温度检测系统根据板坯位置信息对板坯表面温度进行检测，同时将检测到的板坯温度信息传递给加热炉模型控制系统，并由加热炉模型控制系统进行存储。
综上所述，采用本发明的热轧加热炉板坯表面温度检测方法，根据相机和板坯的相对位置,可以对板坯表面沿长度方向进行温度检测,确定长度方向温度实际情况,板坯表面温度检测点和检测量根据需要进行确定。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种热轧加热炉板坯表面温度检测方法，其特征在于，包括以下步骤:
A.在加热炉侧墙设置基于比色测温技术的双光路高温摄像机，对炉内板坯上表面温度进行测量；
B.采用激光检测器对炉内板坯进行检测；
C.通过加热炉电气控制系统根据激光检测器信号和步进梁的步进信息计算板坯前沿位置信息；
D.通过加热炉模型控制系统将板坯宽度信息传递给加热炉电气控制系统确定板坯精确位置，加热炉模型控制系统将抽钢信息传递给加热炉电气控制系统及温度检测系统；
E.温度检测系统根据板坯位置信息对板坯表面温度进行检测，同时将检测到的板坯温度信息传递给加热炉模型控制系统进行存储，
在步骤A中，所述的摄像机的安装位置设计为：
H1＝L1/arctanβ，tanβ＝L1/H1,
式中
H1为板坯上表面到摄像机位置距离；
L1为板坯到炉墙距离；
β为摄像机安装角度极限值；
在步骤A中，所述的双光路高温摄像机的板坯测量角度设计为：
tanα＝L3*L1/sinβ
式中；
α为板坯测量角；
L3为板坯极限长度，
在步骤C中，所述的板坯前沿位置信息计算公式为：
L前沿＝L4+L5
式中：
L5为板坯前沿距激光检测器的距离；
L4为摄像机与激光检测器的距离。
2.如权利要求1中的热轧加热炉板坯表面温度检测方法，其特征在于：所述的L1为350-450mm。
3.如权利要求1中的热轧加热炉板坯表面温度检测方法，其特征在于：所述的L3为11500-12000mm。
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