[发明专利]基于多排实测热电偶温度的结晶器热像图实时显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多排实测热电偶温度的结晶器热像图实时显示方法，根据热像图颜色的变化来判断粘结漏钢特征，以及保护渣润滑情况、水口对中情况，属于冶金连铸技术领域。

背景技术

在冶金行业各类钢铁产品的生产过程中，钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。连续铸钢的具体流程为：钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。结晶器是连铸机非常重要的部件，是一个强制水冷的无底钢锭模。称之为连铸设备的“心脏”。钢水在结晶器中的行为一是初期凝固形成坯壳．一是顺利脱模稳定生产。两者一方面涉及结晶器的传热，一方面涉及结晶器的润滑。结晶器被称为连铸机的“黑匣子”，高速连铸的发展促进人们认识到，不解决和控制钢水在结晶器中的行为，控制漏钢、提高连铸效率和质量则无从谈起。如果能够实时动态地显示结晶器铜板的温度分布分析钢水在结晶器内的凝固情况，就能根据结晶器铜板的热像图直观地评价水口对中情况、铜板局部冷却效果、连铸坯坯壳的情况、结晶器锥度调整情况、保护渣的熔化及润滑情况、结晶器内板坯坯壳的裂纹产生情况。

发明内容

本发明目的是提供一种基于多排实测热电偶温度的结晶器热像图实时显示方法，通过插值计算和图像生成技术实现结晶器热像图实时显示，根据热像图颜色的变化来判断粘结漏钢特征，以及保护渣润滑情况、水口对中情况，解决背景技术存在上述问题。

本发明的技术方案是：

一种基于多排实测热电偶温度的结晶器热像图实时显示方法，具体步骤是：①在连铸结晶器的侧壁上从结晶器弯月面至结晶器出口以阵列的形式布置至少四排热电偶；②通过插值法利用实测的各热电偶温度值计算结晶器同一纵截面上所有位置的温度值；③将温度值与颜色值一一对应，不同的温度范围对应不同的颜色，实现结晶器热像图的在线显示。

当热电偶出现异常，采集温度不准确时，可以通过温度补偿法对该热电偶温度进行温度补偿，从而保证热像图的完整性。

根据热像图颜色的变化来判断粘结漏钢特征，以及保护渣润滑情况、水口对中情况。

所说的在连铸结晶器的侧壁上从结晶器弯月面至结晶器出口以阵列的形式布置至少四排热电偶，较佳的方式是：至少在弯月面、弯月面至结晶器中部、结晶器中部、及结晶器中部至结晶器出口分别布置一排热电偶，且所述热电偶都均匀分布。

所说的通过插值法利用实测的各热电偶温度值计算结晶器同一纵截面上所有位置的温度值，较佳的方式是：采用线性插值法计算结晶器的二维温度场分布。

所说的将温度值与颜色值一一对应，不同的温度范围对应不同的颜色，实现结晶器热像图的在线显示，较佳的方式是：温度与颜色一一对应，并采用颜色渐变算法实现热像图的实时显示。

温度的高低可以由颜色来表示，例如黑色代表最低温，黄色代表最高温，温度的升高降低趋势可以通过颜色的深浅变化来体现；通过观察热相图的颜色，可以监测结晶器内保护渣润滑情况、水口对中情况以及提前预判粘结漏钢的发生，如果粘结漏钢预判的方法是热像图颜色先在弯月面由浅变深，然后弯月面下面的热电偶再由深变浅，过后再由浅变深，并依次往下传递该特征。

本发明的有益效果：本发明可以通过热像图颜色的变化直观地观察结晶器内保化渣润滑情况、水口对中情况以及预判粘结漏钢的发生，使得结晶器不再是黑匣子。本发明解决了结晶器热像图实时计算和显示的问题，工艺人员可以根据结晶器铜板的热像图直观地评价水口对中情况、连铸坯坯壳的情况、结晶器锥度调整情况、保护渣的熔化及润滑情况、结晶器内板坯坯壳的粘结产生情况，对优化连铸工艺、提高连铸生产效率和铸坯质量起到较好的作用。

附图说明

图1为本发明实施例采用的结晶器宽边热电偶布置示意图；

图2为本发明实施例采用的结晶器窄边热电偶布置示意图；

图中：1、粉红色热电偶；2、天蓝色热电偶；3、蓝色热电偶；4、黄色热电偶；5、红色热电偶；C-D、结晶器上端口；A-B、结晶器下端口。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。