中间包钢水连续测温的新方法.pdfVIP

第25卷 第5期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol.25,No .5 2 004 年 5 月 Jour nal of Northeast ern U niversity (N at ural Science) May 2 0 0 4 文章编号 : 1005-3026 (2004)05-0460-03 中 间包 钢 水 连 续 测 温 的新 方 法 次 英, 谢 植, 张 华 (东北大 学 信息科学与 工程 学院, 辽宁 沈 阳 110004) 摘 要 : 基于在线黑体空腔理论,提出 了一种 新型的钢水连 续测温方法 针对在 线黑体空腔 · 不满足基尔霍夫理想黑体物理模型,具有“非密 闭”和“不等温 ”的辐射特性,建立 了在 线黑体空腔 有效发射率、积分发射率的计算模型,并应 用于中间包钢 水连续测温系 统中 实践表 明,该方法 具 · 有较高性能价格 比,测量误差≤±3 ℃,测温管寿命可达 20～40 h,测温成本与现 行的快速热 电偶 实际消耗相当或略低,同时低于铂铑热 电偶连续测温,是取代现行钢水间断式测温的较好方法 · 关 键 词 : 中间包 ;钢水 ;连续温度测量 ;在线黑体空腔 ;发射率 中图分类号 : T F 121 文献标识码 : A 连铸 中间包钢水温度测量是控制铸机拉速, 测温时将传感器插入到钢水 中,保护套管直 提高浇成率的 1 项重要监测指标[1～ 2] 常用 的测 接与钢水相接触,感知温度,测温管发出的辐射能 · 温方法有快速热 电偶间断测温[3 ,4] 和铂铑 热 电偶 被测温探头接收,由斯蒂芬 - 波尔兹曼定律可得 外加保护套管连续测温[5～ 7] 前者需要每 5～10 Eb = ε·σ·T4 · (1) · min 人工测量一次,劳动强度大,且因快速 热 电偶 式中, Eb 为在线黑体 空腔 的半球辐射力 ; T 为被 的插入深度不 同而影 响测温的准确性和稳定性 ; 测介质的温度 ;ε为在线黑体空腔的发射率 ;σ为 后者虽能较好解 决上述 问题,但因昂贵的铂铑金 斯蒂芬 - 波乐兹曼常数 : 属使得测温费用过大,企业难 以承受 ;因此开发一 - 8 2 4 σ= 5.669 7 ×10 W/ (m ·K ) · 种测温准确、性能价格 比高、安全可靠、操作方便 从以上原理可知,该测温方法的准确度主要取 的中间包钢水连续测温技术势在必行· 决于积分发射率的准确计算 实验室黑体空腔满足 · 基于在线黑体 空腔理论 的研 究成果,提 出了 基尔霍夫理想黑体“密闭”和“等温”的物理模型,其 一种新型的钢水连续测温方法 该方法通过在线 · 积分发射率近似等于 1 但是在线黑体空腔却具有 · 黑体空腔辐射特性的研究,有效解 决 了在线黑体