[发明专利]一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法

权利要求书

1.一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一

沿结晶器壁高度方向，在结晶器壁内安装两组热电偶，第一组热电偶设置在同一条竖直线上，在第一组热电偶与其所对应的结晶器热面间设有第二组热电偶；第一组热电偶所对应的结晶器热面包括钢液液位附近所对应的结晶器热面和液渣层附近所对应的结晶器热面；连铸时，以一定的采集频率f_s通过两组热电偶实时测量、存储结晶器壁内的温度；所述f_s≥(6～30)f_m，所述f_m为结晶器的振动频率；

步骤二

将步骤一热电偶采集到的温度数据输入到热流密度反算模块中，计算得到结晶器壁内，不同高度上通过热面的热流密度数据；

步骤三

采用频谱分析模块对步骤二所得热流密度进行功率谱密度分析；得到结晶器热面不同高度上热流密度的频率-功率谱密度图；

步骤四

采用线性插值法将结晶器热面不同高度上热流密度的频率-功率谱密度图合成为位置-频率-功率谱密度云图，取出以结晶器的振动频率所对应的、由位置-频率-功率谱密度所构成的平面图，并在该图中，沿位置数值从小到大的方向，找到第一高峰与第二高峰，第一高峰与第二高峰之间的平均距离，即为保护渣液渣层厚度；第一高峰在位置-频率-功率谱密度所构成的平面图中所对应的位置即为钢液液位。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中，沿着结晶器壁高度方向，在结晶器平均钢液位位置上100mm至下100mm的范围内布置两组T型热电偶，热电偶直径为≤1mm；第一组热电偶离结晶器热面的水平距离为6～10mm；第二组热电偶离结晶器热面的水平距离为1～5mm。

3.根据权利要求2所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中，沿着结晶器壁高度方向，在结晶器平均钢液位位置上50mm至下50mm的范围内布置两组T型热电偶；第一组热电偶中，相邻两个热电偶的间距为0.5-4mm；第二组热电偶中，相邻两个热电偶的间距为0.5-4mm。

4.根据权利要求3所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中，沿着结晶器壁高度方向，在结晶器平均钢液位位置上15mm至下15mm的范围内布置两组T型热电偶，第一组热电偶中，相邻两个热电偶的间距为0.8-3.2mm；第二组热电偶中，相邻两个热电偶的间距为0.8-3.2mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中，所述第一组热电偶的个数大于等于6个。

6.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中，所述第二组热电偶的个数大于等于6个。

7.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中，所述f_s≥(8～25)f_m。

8.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤一中所述f_m≤5Hz。

9.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤二中，热流密度反算模块所用采用的反算法是基于Beck的一维非稳态反算法。

10.根据权利要求1所述的一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法，其特征在于：步骤三中所述频谱分析采用的是基于AR模型进行的频谱分析方法，AR模型所用参数为Burg法计算模型参数。