[实用新型]一种钢水温度非接触软测量装置

说明书

本实用新型公开了一种钢水温度非接触软测量装置，在熔炉顶端安装非接触红外测温传感器，在熔炉外壁上多点设置炉壁测温传感器，并配套设置基于BP神经网络的钢水温度测量模型；非接触红外测温传感器通过熔炉上方的钢渣发出的红外线测量到温度t0，非接触红外测温传感器通过内置的通讯电路和熔炉外壁上多点设置的炉壁测温传感器通讯，基于多点布置的炉壁测温传感器测量到炉壁的多点温度值，获得多点数据，并利用钢水温度测量模型实现温度的软测量，此方案能够实现更准确的温度测量值。

技术领域

本实用新型涉及钢水温度测量技术领域，特别涉及一种钢水温度非接触软测量装置，具体应用于钢铁冶炼过程的自动化控制系统。

背景技术

转炉炼钢(Basic oxygen furnace,BOF)是一个典型的包含复杂物理化学反应的批次生产过程，然而由于冶炼过程中缺乏有效的检测手段，同时缺乏对钢铁冶炼过程的复杂性、波动性以及反应动态的精确了解，转炉终点质量(成分和温度)的预测与控制一直是困扰钢铁生产的难题。对炼钢过程终点的温度做出准确的预测并加以及时的调整，不但对转炉装置本身非常重要，而且对于平衡整个炼钢-连铸- 连轧全流程的生产都具有重大意义。

目前，炼钢过程钢水测温分为接触式和非接触式，接触式连续测温传感器防护层被钢水侵蚀，测量成本大；而目前非接触式测温很难突破钢渣测量到钢水下方的温度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种钢水温度非接触软测量装置，利用软测量的方法，用多个易测量传感器数值对钢渣下的温度进行建模，来实现非接钢水触测温。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢水温度非接触软测量的测量装置，其由非接触红外测温传感器和多点设置的炉壁测温传感器组成，所述非接触红外测温传感器设置于熔炉顶端位置用于测量钢水浮渣表面温度，所述多点设置的若干炉壁测温传感器沿熔炉外壁竖直方向多点设置、且沿熔炉外壁周向均匀布置。

上述测量装置中的非接触红外测温传感器由高温玻璃视窗、红外反射镜、红外温度测量头和风冷式散射壳体组成；炉体上方的钢渣发出的红外线通过高温玻璃视窗投射到红外线反射镜片上，通过红外镜片的反射红外光线进入红外测温传感器，测量到温度t0；风冷式散热壳体通过与外界换热使温度降低到红外测量头工作的温度范围。

上述测量装置中的炉壁测温传感器由温差发电电池、电池电量转换电路、炉壁温度探头、温度采集传输电路和对流散射外壳组成；温差发电电池把炉壁的热量转换为电能，电池电量转换电路进行电压调理，炉壁采集传输电路采集炉壁温度探头测量的温度值，风冷式散热壳体通过与外界换热使温度降低到电路工作的温度范围。

炉壁测温传感器安装在炼钢炉的炉体上，分为上中下三个高度，每个高度安装三个传感器，共九个传感器。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

1、由于本发明采用炉壁温度的梯度来逼近钢渣表面温度和钢水实际温度的差值，在以往的测量中没有考虑炉壁温度，只使用炉渣表面温度，因此本发明测量值更为准确；

2、由于本发明采用了同一高度多点测温，减少了由于炉壁绝热层不均匀导致的温度误差，有利于提高精度；

3、由于本发明采用炉壁温度的梯度值，而不是采用温度觉对值，克服了绝热层消耗变薄带来的误差，提高了系统的鲁棒性。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。

图1为测量装置组成的原理示意图；

图2为温度建模数据采集示意图；