CN113528745A - 一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，包括安装座和设置在其上方用于检测钢水温度的检测本体，检测本体包括隔板和设置在隔板顶部用于测温的温度块，所述安装座上端设有用于将检测本体包裹的保护外壳，所述检测本体底部与保护外壳连接固定，所述保护外壳上端口处设有透明保护盖，所述检测本体将保护外壳内腔分割成左右两个导流腔室，所述检测本体上端与保护盖之间略有间隙，本发明针对现有需求，通过多种方式对温度进行检测，提高了检测的准确性，同时设置换气组件、清理组件和调节组件，可以保证测温的准确性，实用性强。

Description

一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统

技术领域

本发明涉及炼钢温度检测设备技术领域，具体是一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统。

背景技术

传统的目测估算方式，通过非常有经验的炉长根据炉口火焰颜色判断炉内钢水温度。即使拥有副枪或其它传统人工形式测温设备，也是在目测情况下作为初步判断，估算到达目标温度后进行测温取样，如取样结果不合格则再次进行下氧枪冶炼。

由于转炉吹炼是一个极其复杂的物理化学过程，人工判断标准不一，凭人工经验进行终点控制显然是不精确的。在现场操作中，碳含量和温度的一次命中率相当低，绝大部分炉次需要进行一次或多次补吹。这样不仅延长了冶炼时间，降低了转炉的寿命，增加了金属消耗，而且影响了钢水质量，加大了工人的劳动强度。我国因转炉冶炼不能一次冶炼成功的企业占据90％以上，如实现在线实时温度监控测定，跟踪温度数据，实现自动化、标准化冶炼工艺，提高一次下枪成功率，结合自动炼钢模型完成氧枪氧气、自动料仓下料系统的控制，科学合理应用合金，综合冶炼成本可减低≥6元/t，效益非常可观。

针对现有需求，现在提供一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，包括安装座和设置在其上方用于检测钢水温度的检测本体，检测本体包括隔板和设置在隔板顶部用于测温的温度块，所述安装座上端设有用于将检测本体包裹的保护外壳，所述检测本体底部与保护外壳连接固定，所述保护外壳上端口处设有透明保护盖，所述检测本体将保护外壳内腔分割成左右两个导流腔室，所述检测本体上端与保护盖之间略有间隙；

所述保护外壳下端与调节座连接固定，所述调节座与安装座之间设有用于调节检测本体的位置状态的调节组件；

所述调节组件包括阵列分布在调节座下端的三个连接块，所述连接块连接用于调节其高度的伸缩件，通过伸缩件调节三点高度，从而对调节座的倾斜状态进行调节，同步调节伸缩件的高度则会对调节座的高度进行调节；

所述检测本体上端两个边角设有将左右两个导流腔室连通的第一槽口、第二槽口，所述第一槽口的深度大于第二槽口深度；

所述保护外壳内部设有用于检测温度的温度传感器，温度传感器电性连接用于对保护外壳内腔进行散热的换气组件，所述换气组件包括与保护外壳进气端连接的进气管和与保护外壳排气端连接的回气管，所述进气管与循环泵的排气端连接，所述循环泵的抽气端连接冷却箱的出气端，所述冷却箱的进气端与回气管的进气端连通；

在使用时，当温度传感器检测到温度大于设定值时，循环泵会将冷媒送入保护外壳内部，从一个腔室进入另一个腔室，然后从回气管排出，然后进入冷却箱中，冷却箱会对冷媒进行降温处理，从而保证冷却组件持续的冷却效果；

所述保护外壳外侧设有用于清理保护盖上端面灰尘的清理组件。

作为本发明进一步的方案：所述伸缩件包括螺纹套，所述螺纹套上端通过转动轴与连接块转动连接，所述螺纹套下端的螺孔中配合设有一个螺纹杆，所述螺纹杆下端与设置在安装座底部的调节电机输出端连接。

作为本发明再进一步的方案：所述调节电机为伺服电机。

作为本发明再进一步的方案：所述保护外壳表面设有隔热层。

作为本发明再进一步的方案：所述清理组件包括设置在保护盖上方的刮料板，所述刮料板的垂直投影与保护盖直径相当，所述保护盖通过轴承转动设置在保护外壳上端，所述刮料板外端连接伸缩管，所述伸缩管下端滑动套设有固定管，所述固定管内壁与伸缩管下端之间通过复位弹簧连接固定，在复位弹簧的作用下，刮料板与保护盖表面接触，所述固定管下端通过横管与导流腔室连通，所述横管上设有流量阀，所述刮料垫下端面设有与固定管、伸缩管以及横管连通的喷气孔；

所述保护盖下端设有用于带动其转动的动力板，动力板设有若干个，且阵列分布在保护盖外侧，所述动力板包括与保护盖下端面的固定板，所述固定板下端滑动套设有伸缩板套，所述伸缩板套内部设有用于将其与固定板下端连接的收缩弹簧，所述伸缩板套下端设有用于抵住第一槽口或第二槽口内壁的引导轮，所述第一槽口、第二槽口边缘都设有倒圆角，圆角与引导轮相配合，方便了动力板的缩短；

由于第一槽口的深度大于第二槽口的深度，所以位于第二槽口处的动力板会较短，从而导致其受力面积较小，两侧的动力板所产生的动力不同，构建了带动保护盖转动的旋转力。

作为本发明再进一步的方案：所述刮料板下端面设有刮料垫。

作为本发明再进一步的方案：所述温度块至少包括红外摄像火焰测温仪、红外测温仪、火焰色温色度分析仪、光谱成像红外热像仪。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有需求，通过多种方式对温度进行检测，提高了检测的准确性，同时设置换气组件、清理组件和调节组件，可以保证测温的准确性，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明内部的结构示意图。

图3为本发明中动力板与第一槽口31、第二槽口32的结构示意图。

图4为本发明中第一槽口31和第二槽口32的结构示意图。

其中：包括安装座1、进气管2、检测本体3、保护外壳4、导流腔室5、保护盖6、动力板7、刮料板8、喷气孔9、刮料垫10、伸缩管11、固定管12、复位弹簧13、流量阀14、调节座15、转动轴16、连接块17、螺纹套18、螺纹杆19、调节电机20、回气管21、距离传感器22、循环泵23、冷却箱24、固定板71、伸缩板套72、引导轮73、第一槽口31、第二槽口32。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，包括安装座1和设置在其上方用于检测钢水温度的检测本体3，检测本体3包括隔板和设置在隔板顶部用于测温的温度块，所述安装座1上端设有用于将检测本体3包裹的保护外壳4，所述检测本体3底部与保护外壳4连接固定，所述保护外壳4上端口处设有透明保护盖6，所述检测本体3将保护外壳4内腔分割成左右两个导流腔室5，所述检测本体3上端与保护盖6之间略有间隙，间隙保证对保护盖6的阻力较少；

所述保护外壳4下端与调节座15连接固定，所述调节座15与安装座1之间设有用于调节检测本体3的位置状态的调节组件；

所述调节组件包括阵列分布在调节座15下端的三个连接块17，所述连接块17连接用于调节其高度的伸缩件，通过伸缩件调节三点高度，从而对调节座15的倾斜状态进行调节，同步调节伸缩件的高度则会对调节座15的高度进行调节；

所述伸缩件包括螺纹套18，所述螺纹套18上端通过转动轴16与连接块17转动连接，所述螺纹套18下端的螺孔中配合设有一个螺纹杆19，所述螺纹杆19下端与设置在安装座1底部的调节电机20输出端连接，在使用时，通过调节电机20带动螺纹杆19与螺纹套18相对转动，在螺纹的作用下，螺纹杆19与螺纹套18相对转动，从而带动连接块17高度进行调节；

所述检测本体3上端两个边角设有将左右两个导流腔室5连通的第一槽口31、第二槽口32，所述第一槽口31的深度大于第二槽口32深度；

所述保护外壳4内部设有用于检测温度的温度传感器，温度传感器电性连接用于对保护外壳4内腔进行散热的换气组件，所述换气组件包括与保护外壳4进气端连接的进气管2和与保护外壳4排气端连接的回气管21，所述进气管2与循环泵23的排气端连接，所述循环泵23的抽气端连接冷却箱24的出气端，所述冷却箱24的进气端与回气管21的进气端连通；

在使用时，当温度传感器检测到温度大于设定值时，循环泵23会将冷媒送入保护外壳4内部，从一个腔室进入另一个腔室，然后从回气管21排出，然后进入冷却箱24中，冷却箱24会对冷媒进行降温处理，从而保证冷却组件持续的冷却效果；

为了防止灰尘遮挡保护盖6，所述保护外壳4外侧设有用于清理保护盖6上端面灰尘的清理组件；

所述清理组件包括设置在保护盖6上方的刮料板8，所述刮料板8的垂直投影与保护盖直径相当，所述保护盖6通过轴承转动设置在保护外壳4上端，所述刮料板8外端连接伸缩管11，所述伸缩管11下端滑动套设有固定管12，所述固定管12内壁与伸缩管11下端之间通过复位弹簧13连接固定，在复位弹簧13的作用下，刮料板8与保护盖6表面接触，所述固定管12下端通过横管与导流腔室5连通，所述横管上设有流量阀14，所述刮料板8下端面设有刮料垫10，所述刮料垫10下端面设有与固定管12、伸缩管11以及横管连通的喷气孔9；

所述保护盖6下端设有用于带动其转动的动力板7，动力板7设有若干个，且阵列分布在保护盖6外侧，所述动力板7包括与保护盖6下端面的固定板71，所述固定板71下端滑动套设有伸缩板套72，所述伸缩板套72内部设有用于将其与固定板71下端连接的收缩弹簧，所述伸缩板套72下端设有用于抵住第一槽口31或第二槽口32内壁的引导轮73，所述第一槽口31、第二槽口32边缘都设有倒圆角，圆角与引导轮73相配合，方便了动力板7的缩短；

由于第一槽口31的深度大于第二槽口32的深度，所以位于第二槽口32处的动力板7会较短，从而导致其受力面积较小，两侧的动力板所产生的动力不同，构建了带动保护盖6转动的旋转力；

在换气组件工作时，保护外壳4内部的气流从一个腔室流动到另一个腔室后会对两个槽口处的动力板7产生作用力，由于两处的动力板7所收到的动力不同，从而带动保护盖6转动的力矩，在实际工作时，通过循环泵23控制气流量高于设定值M，此时在气流的推动下，伸缩管11沿着固定管12向上滑动，从而使得刮料板8与保护盖6上端分离，此时气流从喷气孔9中排出，从而对附着在保护盖6上的灰尘进行吹动清理；

当气流量低于设定值M时，此时气流产生的推动力不能使得伸缩管11向上滑动，此时的刮料板8与保护盖6表面接触，此时刮料板8会对保护盖6表面进行刮料清理，这样就可以通过循环泵控控制气流流速来控制清理状态；

通过设置清理组件，从而避免保护盖6上覆盖杂物，保证了温度检测准确性；

所述温度块包括红外摄像火焰测温仪、红外测温仪、火焰色温色度分析仪、光谱成像红外热像仪等部件组成；

红外摄像火焰测温仪参数：初始红外光发射源光斑≤Φ2mm，最远20米距离最终聚焦光斑≤100mm；主要测量炉口火焰气体温度数据；测量温度范围：150～1800℃，测量相应速度：≤1.5mS，输出：4～20mA，接口：R232/RS485/Ethernet，电源：DC24V，精度：测量值0.5％；温度数据可现场显示；可通过焦距调整光束光斑；配备有仪表温度传感器；

红外测温仪参数：初始红外光发射源光斑≤Φ2mm，20米最终聚焦光斑≤50mm；主要测量炉口喷溅的固态渣获得温度数据；测量温度范围：250～1800℃，测量相应速度：≤10m8，输出：4～20mA，接口：二线制AI读取；电源：DC24V，测量值0.5％；温度数据现场显示；可通过焦距调整光束光斑；

火焰色温色度分析仪参数：测量色温色度范围：波长：380nm-780nm，色温色度范围：1500-25000K，照度范围：1lx-100klx，测量相应速度：≤5mS，输出：4～20mA，接口：USB，电源：DC24V；主要通过炉口火焰亮度和色温色度，获得出钢点炉口火焰色谱，通过色谱分析配合红外测温仪获得对应准确的炉内钢水温度数据；

光谱成像红外热像仪：配套相应图像处理软件，将视野范围内火焰实时动态成像，以每秒60次的速度测量超过30万个点的温度，测量范围600～3000℃，通过以太网将温度数据传送到软件进行显示，根据图像内显示的最高温度点判定炉内钢水温度；具备将所有测量数据自动存储于EXCEL表格功能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，包括安装座(1)和设置在其上方用于检测钢水温度的检测本体(3)，检测本体(3)包括隔板和设置在隔板顶部用于测温的温度块，所述安装座(1)上端设有用于将检测本体(3)包裹的保护外壳(4)，所述检测本体(3)底部与保护外壳(4)连接固定，所述保护外壳(4)上端口处设有透明保护盖(6)；

其特征在于，所述检测本体(3)将保护外壳(4)内腔分割成左右两个导流腔室(5)，所述检测本体(3)上端与保护盖(6)之间略有间隙；

所述保护外壳(4)下端与调节座(15)连接固定，所述调节座(15)与安装座(1)之间设有用于调节检测本体(3)的位置状态的调节组件；

所述调节组件包括阵列分布在调节座(15)下端的三个连接块(17)，所述连接块(17)连接用于调节其高度的伸缩件；

所述检测本体(3)上端两个边角设有将左右两个导流腔室(5)连通的第一槽口(31)、第二槽口(32)，所述第一槽口(31)的深度大于第二槽口(32)深度；

所述保护外壳(4)内部设有用于检测温度的温度传感器，温度传感器电性连接用于对保护外壳(4)内腔进行散热的换气组件，所述换气组件包括与保护外壳(4)进气端连接的进气管(2)和与保护外壳(4)排气端连接的回气管(21)，所述进气管(2)与循环泵(23)的排气端连接，所述循环泵(23)的抽气端连接冷却箱(24)的出气端，所述冷却箱(24)的进气端与回气管(21)的进气端连通；

所述保护外壳(4)外侧设有用于清理保护盖(6)上端面灰尘的清理组件。

2.根据权利要求1所述的炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，其特征在于，所述伸缩件包括螺纹套(18)，所述螺纹套(18)上端通过转动轴(16)与连接块(17)转动连接，所述螺纹套(18)下端的螺孔中配合设有一个螺纹杆(19)，所述螺纹杆(19)下端与设置在安装座(1)底部的调节电机(20)输出端连接。

3.根据权利要求2所述的炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，其特征在于，所述调节电机(20)为伺服电机。

4.根据权利要求1所述的炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，其特征在于，所述保护外壳(4)表面设有隔热层。

5.根据权利要求1所述的炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，其特征在于，所述清理组件包括设置在保护盖(6)上方的刮料板(8)，所述刮料板(8)的垂直投影与保护盖(6)直径相当，所述保护盖(6)通过轴承转动设置在保护外壳(4)上端，所述刮料板(8)外端连接伸缩管(11)，所述伸缩管(11)下端滑动套设有固定管(12)，所述固定管(12)内壁与伸缩管(11)下端之间通过复位弹簧(13)连接固定，在复位弹簧(13)的作用下，刮料板(8)与保护盖(6)表面接触，所述固定管(12)下端通过横管与导流腔室(5)连通，所述横管上设有流量阀(14)，所述刮料板(8)下端面设有与固定管(12)、伸缩管(11)以及横管连通的喷气孔(9)

所述保护盖(6)下端设有用于带动其转动的动力板(7)，动力板(7)设有若干个，且阵列分布在保护盖(6)外侧，所述动力板(7)包括与保护盖(6)下端面的固定板(71)，所述固定板(71)下端滑动套设有伸缩板套(72)，所述伸缩板套(72)内部设有用于将其与固定板(71)下端连接的收缩弹簧，所述伸缩板套(72)下端设有用于抵住第一槽口(31)或第二槽口(32)内壁的引导轮(73)，所述第一槽口(31)、第二槽口(32)边缘都设有倒圆角，圆角与引导轮(73)相配合，方便了动力板(7)的缩短；

由于第一槽口(31)的深度大于第二槽口(32)的深度，所以位于第二槽口(32)处的动力板(7)会较短，从而导致其受力面积较小，两侧的动力板(7)所产生的动力不同，构建了带动保护盖(6)转动的旋转力。

6.根据权利要求5所述的炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，其特征在于，所述刮料板(8)下端面设有刮料垫(10)。

7.根据权利要求1-6任一所述的炼钢厂钢水温度实时监控自动智能化炼钢系统，其特征在于，所述温度块至少包括红外摄像火焰测温仪、红外测温仪、火焰色温色度分析仪、光谱成像红外热像仪。

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