專(zhuān)利名稱(chēng)：一種吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼水溫度測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度測(cè)量?jī)x器，具體而言是一種吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼水溫度測(cè)量?jī)x。
現(xiàn)有吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼水溫度測(cè)量?jī)x有兩種，一是適合小型轉(zhuǎn)爐人工插入鋼水測(cè)溫的測(cè)溫槍?zhuān)硪环N是大型轉(zhuǎn)爐上采用的置于吹氧槍旁的測(cè)溫副槍。使用測(cè)溫槍人工插入鋼水測(cè)溫，要求煉鋼工根據(jù)轉(zhuǎn)爐爐口火焰的顏色，初步判斷爐內(nèi)鋼水的溫度已接近煉鋼過(guò)程的終點(diǎn)溫度時(shí)，則停止吹氧，翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐、用帶有一次性熱電偶的測(cè)溫槍插入鋼水內(nèi)一定深度測(cè)溫。如鋼水達(dá)到了要求的溫度則出鋼。如尚未達(dá)到要求的溫度，則把轉(zhuǎn)爐搖回原位，繼續(xù)吹煉，然后再測(cè)溫，直至測(cè)試溫度達(dá)到要求為止。這樣測(cè)溫既影響煉鋼效率又消耗大量一次性熱電偶。同時(shí)，測(cè)溫工要面對(duì)熾熱的鋼水烘烤，工作條件十分惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。而使用副槍測(cè)溫，亦需要將副槍插入鋼水一定深度，它也是一種間歇式一次性測(cè)溫?zé)犭娕迹m然使用較方便，但安裝時(shí)副槍距吹氧槍有一定的水平距離要求，在小型轉(zhuǎn)爐上不便使用。
本發(fā)明的目的就是要提供一種不需要和鋼水接觸，也不消耗熱電偶，且能連續(xù)測(cè)量吹氧轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水溫度的測(cè)量?jī)x。
本發(fā)明吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼水溫度連續(xù)測(cè)量?jī)x，由寬頻帶拾音器，前置放大濾波器，由雙通道快速選擇開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP和16K×16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、16K×24位程序存儲(chǔ)器組成的計(jì)算機(jī)ISA總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板和計(jì)算機(jī)四部分組成。寬頻帶拾音器安裝在煉鋼爐爐口附近，以拾取爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
由于在吹氧煉鋼過(guò)程中，高壓氧氣吹入鐵水，和鐵水中的碳發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳和二氧化碳，并生成大量熱能使鐵水溫度升高，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，這種噪聲的頻率與鋼液溫度呈逐關(guān)系，即鋼水溫度T=(F·L·I)n/KR。其中，F(xiàn)為噪聲頻率，L為噪聲擾動(dòng)波長(zhǎng)，K為絕熱系數(shù)，R為氣體常數(shù)，I為擾動(dòng)波長(zhǎng)增量，n為待定指數(shù)。因此，通過(guò)本發(fā)明之儀器測(cè)量噪聲，并進(jìn)行頻譜分析，就能間接測(cè)得轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水溫度。
本發(fā)明鋼水溫度測(cè)量?jī)x采用間接方式連續(xù)測(cè)溫，不與鋼水接觸，也不消耗熱電偶，就能在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出吹氧轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水溫度連續(xù)變化的曲線(xiàn)，便于控制煉鋼過(guò)程，更可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的自動(dòng)化；使用該鋼水溫度測(cè)量?jī)x可減少測(cè)溫時(shí)間，提高生產(chǎn)效率15-20％并大大改善工人勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；由于計(jì)算機(jī)可存儲(chǔ)每爐鋼熔煉過(guò)程全程溫度變化的曲線(xiàn)數(shù)據(jù)，這就有利于生產(chǎn)與質(zhì)量管理，對(duì)提高煉鋼操作技術(shù)及進(jìn)行事故分析有重要意義；特別是對(duì)于加有大量廢鋼或生鐵塊的吹氧煉鋼過(guò)程，從計(jì)算機(jī)顯示的溫度變化曲線(xiàn)上能明顯地看到廢鋼和生鐵塊熔化過(guò)程和熔盡時(shí)的溫度和時(shí)間，從而可避免熔煉終了而爐底仍有未熔廢鋼塊的現(xiàn)象發(fā)生；該測(cè)溫儀適用于大、中、小型各種不同規(guī)格、型號(hào)的吹氧轉(zhuǎn)爐。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明框圖及使用狀態(tài)示意圖。
圖2為本發(fā)明的計(jì)算機(jī)ISA總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板原理框圖。
如圖1所示，本發(fā)明吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼水溫度測(cè)量?jī)x由寬頻帶拾音器，前置放大濾波器，計(jì)算機(jī)ISA總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板和計(jì)算機(jī)四部分組成。寬頻帶拾音器安裝在煉鋼爐爐口附近，以拾取爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，并將噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。拾音器為壓電晶體轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換頻率為20Hz-2OKHz，頻率響應(yīng)為水平線(xiàn)，邊緣下降小于3db。前置放大濾波器安裝在寬頻帶拾音器的后部，可與拾音器做成一體，以減少信號(hào)輸入端引入的干擾，保證信干比6db-20db。放大器采用IC芯片，要求的溫度漂移為(0.1-0.01)m v/c·h。計(jì)算機(jī)ISA總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板為計(jì)算機(jī)的輔助機(jī)，其功能是將放大濾波器送來(lái)的噪聲信號(hào)和氧流量表引入的氧流量信號(hào)進(jìn)行快速采集、處理，并將處理結(jié)果傳送給計(jì)算機(jī)，以做進(jìn)一步的運(yùn)算和圖形顯示。如圖2所示，計(jì)算機(jī)ISA總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板由雙通道快速選擇開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP和16K×16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，16K×24位程序存儲(chǔ)器三部分組成。A/D轉(zhuǎn)換器具有二路16位A/D，采樣頻率為10KHE-48KHE。數(shù)字信號(hào)處理器DSP與A/D轉(zhuǎn)換器完成數(shù)據(jù)傳輸和變換，并經(jīng)微機(jī)并行口和主機(jī)進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)變換。數(shù)據(jù)信號(hào)處理器DSP還完成FFT變換和數(shù)字濾波的設(shè)定。FFT變換由DSP硬件完成，對(duì)1024點(diǎn)變換運(yùn)算時(shí)間0.7ms-5ms，以求取噪聲頻率；數(shù)字濾波根據(jù)煉鋼現(xiàn)場(chǎng)主要干擾的頻率設(shè)定。如卡車(chē)干擾主頻F1=500Hz-800Hz，設(shè)定低頻濾波控制字08H。金屬撞擊高頻干擾F2=8KHz-10KHz，設(shè)置高頻濾波控制字3CH。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器供輔機(jī)數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)和EPROM程序引導(dǎo)用。計(jì)算機(jī)具有控制整個(gè)系統(tǒng)各部份之間協(xié)同動(dòng)作，并完成運(yùn)算和數(shù)據(jù)修正及屏幕顯示、數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)、打印輸出等功能。
權(quán)利要求
一種吹氧煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼水溫度測(cè)量?jī)x，其特征在于所說(shuō)的鋼水溫度測(cè)量?jī)x為鋼水溫度連續(xù)測(cè)量?jī)x，由寬頻帶拾音器，前置放大濾波器，由雙通道快速選擇開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP和16K×16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、16K×24位程序存儲(chǔ)器組成的計(jì)算機(jī)ISA總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板和計(jì)算機(jī)四部分組成，寬頻帶拾音器安裝在煉鋼爐爐口附近，以拾取爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的噪聲信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)頻譜分析，由計(jì)算機(jī)顯示鋼水溫度。
全文摘要
本發(fā)明根據(jù)在吹氧煉鋼過(guò)程中,高壓氧氣吹入鐵水,和鐵水中的碳反應(yīng)生成大量熱能使鐵水溫度升高,同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲,而這種噪聲的頻率與鋼液溫度有一定函數(shù)關(guān)系,因而通過(guò)測(cè)量噪聲,并進(jìn)行頻譜分析,就能間接測(cè)得鋼水溫度的原理,由置于煉鋼爐爐口附近的寬頻帶拾音器、前置放大濾波器、總線(xiàn)槽獨(dú)立插板ADSP板和計(jì)算機(jī)組成?？稍诓唤佑|鋼水的條件下,連續(xù)測(cè)量、顯示、存儲(chǔ)煉鋼爐內(nèi)鋼水溫度,能實(shí)現(xiàn)煉鋼自動(dòng)化,提高生產(chǎn)效率,大大減輕煉鋼工勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01K15/00GK1222675SQ9712096
公開(kāi)日1999年7月14日 申請(qǐng)日期1997年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月27日
發(fā)明者謝桂海, 蘇連祥, 張鐵石, 王嘉貞 申請(qǐng)人:蘇連祥, 謝桂海