文档介绍：摘要
摘要
铜锍吹炼过程中熔体温度检测是实现生产过程控制的关键。云涓呔
度、高效率及高稳定性成为高温测量领域的重要研究方向。
本文系统地论述了基于姆墙哟ナ降乃露燃觳饧际酰芯苛怂
测温原理、测温系统的构建和测温公式的实验标定方法。本文主要完成的工作
如下:
⒐菇嘶诓噬獵的热辐射温度检测和标定系统。在分析涑
信号与热辐射体辐射之间的关系的基础上,通过实验研究快门和光圈两个参数
对成像的影响;并验证快门和光圈对曝光量的影响是等价的。
⑾晗嘎凼隽嘶诓噬獵的双色辐射测温方法和相关系数的标定方法。
在测温系统的标定研究中,发现选曝光系数与标定有关系。通过标定结果的分
析,得出选择临近的双色曝光系数可以减挛蟛睢2⑾晗阜治鑫露燃觳庵
误差的产生的原因。
⒉捎昧艘恢肿远兄捣指畹姆椒ǎ圆馕露韵蠼惺侗稹H缓笤诠菇ㄎ
度场模型的基础上,采用软件实现温度场的建立,并对甋转炉炉内熔
体图片进行了温度场仿真计算。
关键词:甋转炉;环湮露炔饬吭恚晃露瘸
瑃
瓹
曲.
.

瑃
甀
甤
瓸
琫
.
.
甦産甤
甀
,
甇
鴏

產

畊.
,
琣
.
篜籆;

Ⅱ
第滦髀
第滦髀
概述
铜锍吹炼过程中熔体温度是一个重要参数,直接影响粗铜产物的质量,是
实现生产过程控制的关键。但是目前国内转炉吹炼绝大多数没有温度自动检测
手段,基本上处于凭经验操作的落后状况,这主要由于冶炼过程温度较高、气
体的酸碱腐蚀性强、电磁场干扰强等,对测量仪器的耐热性能、耐腐蚀性能和
抗电磁干扰性能要求较高。
自世纪年代绾膳汉掀骷适酪岳矗捎谄渚哂泄獾缱;弧⒘
敏度高、信号失真度小、工作稳定可靠等优点,能很好地与电子技术、传热学、
数学计算方法、图像处理技术、计算机科学与技术学科相结合。基于图像传感
器的非接触式测温的测温过程不受被测温物体物理性质的影响,不破坏被测温
物体的温度场,能给出被测温物体表面的温度场,测温响应的时间短,且仪器
能远离被测温物体,不会被物体表面高温所损坏】。枷癫馕录际醯恼庑
优点使得它成为高温检测领域中的研究热点之一。
辐射测温方法综述
.呶虏饬糠椒ǖ募蚴
通常将温度在陨铣莆8呶隆】,对高温物体的测量可以是点测量、表
面温度场测量和三维温度场测量。高温测量方法可分为接触测量和非接触测量,
图是几种高温温度测量方法。
接触式测温方法使用传感器与被测对象相接触的方式,这种测温方法只能
测量点温且仪器容易在高温下受损。尤其在冶金方面,给炉内温度场的测量带
来了巨大的阻碍,这样,非接触式测温方法就显出了它的优势,非接触式测量
中测温元件不与被测物接触,其热惯性,不会破坏被测物的温度场和造成感
温元件的损耗。
第滦髀
图几种高温温度测量方法
.呶路洳馕录际醴⒄棺凼
隐丝式光学高温计是最早发明的辐射测温计【稹K捎玫氖堑ドǚú馕录
术,光学高温计的出现使工业生产中接触法测温的高温温标惯性大的问题以及
使用环境要求高的问题,得到了一定程度的解决。
但是,由于光学高温计是用亮度平衡方法,必须靠人眼判读,所以不能进
行自动测量。后来,人们利用光电检测元件代替人眼,发展了光电高温计,并
被美国裙沂笛槭矣美粗匦伦魑9适涤梦卤辍
在世纪年代初,虵认为:詈掀魑榷ㄐ院土
敏度优良、结构牢固、寿命长且价格适中,适合于精密光度测量,同时
在噪声和检测数据方面证明了τ玫礁叻直媛饰露燃频目赡苄浴:罄矗
们在湮露炔馕铝煊蛳群笥痔岢隽撕焱獠馕路椒ā⑷ǚ洳馕路椒ǖ龋
但都由于存在着发射率无法消除的问题【獾玫奈露炔皇钦媸滴露龋俏
体的亮度温度或辐射温度。比色法在一定程度上解决了发射率的影响,比色法
兴起于世纪年代,只要两个波长选择适当,可较好地消除环境及发射率
第滦髀
的影响,许多物体的比色温度接近真实温度。近些年来这种方法已经应用在一
些工业生产中。
在高温工业领域,中南大学周怀春等人【隽舜罅糠湮露炔饬糠矫娴难
究,以电站锅炉和工业炉窑的温度为检测对象,总结了炉内火焰可视化检测方
法和影响温度检测的因素及对应的解决方法,并在实验室成功模拟出炉内火焰
温度场。李少辉【】等人直接利用差值法建立双色比与温度之间的关系,实验证
明双色比测温方法计算简单,但是这种差值法只能适用于光电线性关系较好的
@钔热恕可杓屏艘恢止庀吮壬ǚǜ炙饬肯低常ǘ缺冉细撸
成本较高,不能广泛应用在工业现场。姜志伟【】做了大量实验研究了在灰性假
设条件下,获得火焰的温度场,还能获得辐射率分布图像。李海滨等人【】以水