[发明专利]一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法，属于冶金测量技术领域；本发明的测量系统包括炉口测温装置、图像拍摄装置、数据处理装置、数据记录装置和钢水测温装置；其中图像拍摄装置用于拍摄转炉炉口火焰图像；炉口测温装置用于对转炉炉口火焰温度进行连续测量；钢水测温装置用于对转炉内钢水温度进行间歇测量；测量方法中数据处理装置对火焰图像进行处理获得实时火焰图像特征，并根据数据记录装置记录的转炉参数与炉口火焰温度以及钢水温度参数建立关系，计算钢水温度，获得连续的钢水温度；本发明所述钢水温度是通过火焰图像、炉口测温以及钢水测温三者结合，建立相关关系以消除误差，实现对钢水温度的连续、准确的测量。

技术领域

本发明涉及冶金参数测量技术领域，更具体地说，涉及一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法。

背景技术

炼钢终点控制是转炉炼钢的关键技术之一，而由于终点钢水温度的高低对钢的质量有重要的影响，对终点钢水温度的测量成为炼钢终点控制的重要技术。

目前，对转炉钢水温度的测量有两种方式，一种方式直接测量方式，主要是利用采用热电偶装置(装备主要为副枪装置、投弹装置或者是炉前测温器)，上述热电偶装置利用热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表，且其将两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路，其中直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿端)，冷端与上述热电偶分度表相连。其工作原理为：当测量物体温度时，会导致上述接合的接合点温度不同，从而在回路中就会产生电动势，即热电动势，继而可根据热电动势与温度的函数关系通过上述热电偶分度表显示所测物体的温度。但是热电偶装置自身是消耗型装置，且其只能点测，不能实现对转炉钢水温度的连续检测。另一种是人工经验看火，即通过转炉炉口火焰的亮度和形状，人工推断炼钢终点温度，但是该方式无法实现连续看火，且判断过程易受人的工作状态和经验的影响，判断结果的稳定性较差。另外难以实现温度的连续测量，以准确判断出钢时间。

通过分析火焰状态与转炉内钢水冶炼状态有极大的相关性，能够直观反映钢水温度，而火焰特性与钢水温度有极大的相关性、是钢水温度的重要标志，因此可通过对转炉炉口的火焰温度的测量来获取钢水温度。如中国专利“一种转炉火焰温度检测系统和方法”(公开号：CN102634632A)，该专利公开的方案中利用图像获取模块获取炉口火焰图像，通过对炉口火焰的图像进行识别处理，获取炉口火焰的温度以供参考，进而判断转炉内钢液的温度，但是在实际现场，通过该种方式测得的炉口火焰温度与实际温度误差较大，并且通过炉口火焰温度间接对钢水温度进行测量也不够准确。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，针对现有技术中钢水温度难以进行准确连续测量的技术问题，提供了一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法，对炉口火焰图像进行处理识别，结合炉口测温装置与钢水测温装置测得的参数，提高测量精度，并且实现连续测量。

在传统的火焰温度测量过程中，因转炉钢水的测温是用炉前电偶或副枪在冶炼结束时测量的(点测)，无法连续获得火焰温度连续比对信息，故均存在较大的误差。本发明将炉口电偶设备直接测量炉口烟气温度的方式结合火焰温度信息分析，获得连续、准确的温度参数。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，测量系统包括炉口测温装置、图像拍摄装置、数据处理装置、数据记录装置和钢水测温装置；其中图像拍摄装置用于拍摄转炉炉口火焰图像；炉口测温装置用于对转炉炉口火焰温度进行连续测量；钢水测温装置用于对转炉内钢水温度进行间歇测量；数据处理装置对火焰图像进行处理获得实时火焰图像特征，并根据数据记录装置记录的转炉参数与炉口火焰温度以及钢水温度参数建立关系，计算钢水温度，获得连续的钢水温度。