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AOD冶炼过程中钢水温度测量是不锈钢生产过程中的一个重要环节。目前大都采用一次性热电偶点测,但是这种测温方式存在很多问题。因此,寻找一种既可靠又经济的连续测温方法显得至关重要。本论文基于炉壁埋入式风口技术和可利用的高温探测器,进行了红外光纤非接触式连续测温方法的探索与研究,开发了连续测温系统。
连续测温系统由以下几部分组成:红外高温探测器、记录系统、冷却系统、测温模块、过程控制计算机。热辐射体发出的红外线电磁波,进入光学系统,由探测器接收并转换成电信号,并通过COM1口送往工业控制计算机进行后期处理、显示和存储温度数值。
本文进行12次热模拟实验,为了测试该套测温系统的可行性及各种性能。利用计算机软件对连续测温系统测得的温度信号和热电偶测得的温度信号进行比较分析。得出如下结论:
(1)连续测温系统测得的温度值与快速热电偶测得的温度值趋势一致。在固定的实验条件下,两者的差值接近一个固定值;
(2)利用连续测温系统进行测温时,存在的烟气对测温精度造成一定的影响。但是尽管在传递通道中的介质是多种多样的,测温现场的各种介质种类、成分和含量几乎是不同的。然而对于一个具体的测温对象,辐射传递通道中的介质状态在被测温度变化过程中几乎是不变的;
(3)连续测温系统测得的是钢水的辐射温度,而快速热电偶测得的是钢水的真实温度。两者之间存在一定的拟和关系。设Y为拟和后得到的温度值,X为测温系统测得的温度值。RMSE为两者的均方差。实验2004-12-27得到的拟合方程为:Y1=1.111X1+79.29,RMSE1=12.3。实验2004-12-29的拟合方程为:Y2=1.332X2-151.8,RMSE2=18.99。实验2005-1-5的拟合方程为:Y3=0.8431X3+440.8,RMSE3=11.86;
(4)如果工艺气体或可燃气体被喷吹进熔池,风口前直接测得的温度不能代表熔池的平均温度,而是过程反应温度。而在吹入冷却气体时,测得的温度表示熔池的平均温度。