特钢-快速响应测温系统（副本）.docVIP

连铸中间包钢水温度快速响应 红外比色连续测量系统 白 建 忠 （安徽冶金科技职业学院，安徽 马鞍山 243041） 摘要： 分析了中间包钢水连续温度测量装置推广速度缓慢的原因，介绍了中间包钢水温度 快速响应红外比色连续测量系统的构成、功能、原理和应用效果，讨论了目前钢水连续测量装置响应速度慢、动态测量精度差的一种解决方案。 关键词：红外连续测温系统，比色原理，响应时间。 中图分类号：TF777 文献标识码：A Speed Answer Continuous Infrared Color Contrast Temperature Measurement System in C.C.Tundish BAI Jian-zhong ( Anhui Vocational College of Metallurgy and Technology, Maanshan, Anhui，243041，China ) Abstract: The reasons of a slow develop speed about the continuous temperature measurement devices in C.C. tundish are analyzed here. The structure, function, principle and the applied effects about the SCTM system are introduced here. the methods about the speed answer and dynamic metrical precision’s improvement in the continuous temperature measurement devices are discussed here too. key words: continuous infrared temperature measurement system, color contrast, answer time 1、钢水连续测温装置的研究现状 国内钢铁业连铸中间包钢水温度测量的主流方式，目前仍为快速热偶人工测量。但是在特钢生产领域，由于更为严格的工艺控制要求等原因，连续测温正逐步取代断续式的快速热偶测温。 钢水连续测温装置的研究，虽然历经了70余年[1][2]，但能够投入实际应用的、较为成熟的产品，就测量原理而言目前只有两类：红外测温装置和热电偶测温装置。而主要占据国内连续测温市场的产品正好分属于这两类[3][4][5]。 实际应用中发现，这两类产品就其系统稳定性、测量可靠性和静态测量精度而言，大都能够满足一般生产的需要。但是它们明显存在的缺陷，又是导致钢水连续测温装置在国内钢铁业界难以快速推广的直接原因。缺陷集中表现在：温度的时间响应慢，从而直接导致动态测量精度差。具体分析如下： 温度时间响应慢的原因 两类产品的共同之处是，在实际测量过程中都采用了部分浸入钢水的测温管（保护管），而两类测温管的结构、材料十分类似。都采用三层复合结构——外管、内管以及内外管之间的填充层。这样的结构是精心周密的设计结果。 外管，通常采用铝碳材质、等静压加工成型，取其耐高温、抗冲刷、导热系数高、抗热振性好的优点。内管材质为刚玉，取其高温化学性能稳定、高温气密性好的长处。填充层通常采用Al2O3粉体或直接使用空气隔断，目的是增大热阻、降低振动。 对于红外测温管，由于内管为红外信号的通道，对于给定波段的电磁辐射，内管空腔必须在整个测温过程中保持洁净、透明，采用刚玉管无论从成本还是性能上都是较佳的选择。但刚玉管导热系数低、抗热振性能差，同时由于几何光学方面的限制，内管的内径较大，为保证机械强度、其壁厚不能太小，导致其导热性能和抗热振性能进一步降低，为了保证刚玉管在插入钢水以及测温过程中不至于炸管，故增加了热阻较大的空气夹层。 对于热电偶测温管，由于通常采用B型热偶测温，而B型热偶容易在测温过程中遭遇CO而中毒失效，因此选择刚玉管作为内层保护管。此时，刚玉管内径可以做的较小，管壁较薄，故其导热、抗热振性能也较好，但为了降低成本、提高竞争力，所用热偶的贵金属丝直径通常都在0.1mm以下，导致热偶丝极易因振动而断裂，因此不得不增加粉体夹层吸收振动能量。至于钨铼热电偶连续测温方式[3]，由于钨铼丝高温时极易氧化脆断，其封装更为困难和复杂，不再赘述。 通过以上分析可见，两类装置的测温管都采用了三层复合结构，因此导热性能差，在钢水温度发生快速变化的情况下，响应时间过长。 第二：动态测量精度差的影响 由于温度时间响应慢，目前的连续测温装置都无法获得开浇第一时间的钢水真实温度。对于频繁的大包更换过程，即便是保护良好的中