专利名称：铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢水连铸过程中铸坯表面温度测量及控制技术，特别提供了一种铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置。
背景技术：
目前，钢铁企业生产中普遍应用连铸工艺，实现了生产的自动化，优化了生产过程，提高了产品质量和产量。连铸工艺是从液态钢水到固态铸坯的传热凝固过程，温度是其中的一个重要控制参数。铸坯4的表面温度是设计二冷配水制度的重要依据，铸坯4的表面温度的控制是确保铸坯4的质量和产量的重要手段。铸坯4缺陷中各种内部裂纹、 心偏析和疏松、表面裂纹、铸坯鼓肚和铸坯菱变等，很大程度上与铸坯4的表面温度控制有关。由于二冷区处于高温、水汽环境下，且铸坯4的表面存在水膜、氧化铁皮等因素的影响，很难对铸坯4的表面温度进行准确的测量。现有技术中，申请号为01141418. 9的中国专利“连铸二冷区铸坯表面温度准确测定方法”的申请公开文件中公开了一种连铸二冷区铸坯4的表面温度准确测定方法，该文件所披露的技术内容存在以下不足
1、“测温距离，即为测温仪的测温头与连铸坯表面之间的垂直距离。其一般可以在0. 5 5米之间”。前面已经阐述，二冷区处于高温、水汽环境下，测温头与铸坯4的距离在0. 5 5米之间，未采取任何防高温、防水汽措施，因此，在测温头与铸坯4的表面之间始终存在水汽，将使测温数值偏低。2、测温头未采取防水汽及防灰尘措施，测温头会被水汽及灰尘污染，造成测温值偏低。3、测温头未采取防高温措施，测温距离较近时，如0. 5 I米，测温头会因为环境温度过高而不能正常工作。4、二冷区铸坯表面温度测定的目的是将铸坯表面温度在二冷区不同的位置控制在相应的合理范围内。申请号为01141418. 9的中国专利未提出控制方法。人们期望获得一种技术效果更好的铸坯表面温度测量和控制方法及该方法对应的专用装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果更好的铸坯表面温度测量和控制方法及该方法对应的专用装置。本发明提供了一种铸坯表面温度测量和控制方法，应用于钢水连铸过程中在二次冷却区间；其特征在于在钢水连铸过程中在二次冷却区间(简称二冷区)对铸坯4的表面温度进行测量，根据该点测量实际温度与该点理想温度进行比较，当实际温度与理想温度存在偏差时，通过调整拉坯速度或改变对应冷却配水流量，消除其偏差。本发明所述铸坯表面温度测量和控制方法，优选要求保护的内容如下所述铸坯表 面温度测量和控制方法中，在钢水连铸过程中的二次冷却区间对铸坯表面温度进行测量的具体方法是以非接触方式使用红外测温探头7采集铸坯4表面发出的辐射信号，并将该信号转变为对应的电信号输出给信号处理器8，信号处理器8将收集到的信号中明显偏低的数值过滤掉，其余的作为有效数据，并经过计算得到实际温度，以此温度与理想温度进行比较，其偏差作为控制的依据。所述铸坯表面温度测量使用的测温装置中，红外测温探头7朝向被测对象一侧设置有用于确保红外测温探头7对准测温目标、排风吹尘和吹散水汽的准靶器6，可将测温路径上的水汽、灰尘吹走，以便确保收集准确的测温信号，解决了二冷区因为水汽、灰尘影响测温值的难题。所述铸坯表面温度测量和控制方法中，根据中间包钢水连续测温信号、拉坯速度信号、二冷区配水信号、钢种、铸坯截面信号，温度控制器10计算出各个测温点(控制点)理想温度值，当测温点(控制点)实测温度比理想温度偏低时，采取提高拉坯速度或降低对应区域的配水量的处理方法，以使测温点(控制点)温度提高并最终达到理想温度；当测温点(控制点)温度比理想温度偏高时，采取降低拉坯速度或增加对应区域的配水量的处理方法，以使测温点(控制点)温度降低并最终达到理想温度。当中间包钢水温度高时，要求保持较低的拉坯速度；如果中间包钢水温度低，则要求保持高的拉坯速度。所述铸坯表面温度测量使用的测温装置中，准靶器6与铸坯4的表面之间的距离为10-250mm，气源处理件9设定的压力为0. 05 0. 4MPa。本发明还要求保护在所述铸坯表面温度测量和控制方法在使用的专用装置，其特征在于所述专用装置包含有下述组成部分红外测温探头7、准靶器6、气源处理件9 ;其中准靶器6前端设置有用于吹风的管状结构，如图(3)、图(4)所示，红外测温探头7通过直面配合与锥面配合相结合的方式或通过锥面配合的方式安装在准靶器6前端出口的另外一端；通过气源处理件9的气体经过红外测温探头7进入准靶器6。红外测温探头7通过直面配合与锥面配合相结合的方式或通过锥面配合的方式安装在准靶器6上，锥面配合的锥度为I :100至I :1，保证红外测温探头7与准靶器同轴。气源处理件9将处理后的气体输送至红外测温探头7及准靶器6。本发明所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置，优选还要求保护下述内容
所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，还设置有用于支撑和调整准靶器6位置并与其连接在一起的铰链支架5。所述铰链支架5为紧配合的二杆式铰接结构。其中一个杆件与准靶器6连接，另一个杆件与底座或者基础件连接。所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，还设置有钢水连续测温仪3、温度控制器10、主计算机11、信号处理器8 ;其中用于测量钢水温度的钢水连续测温仪3中的测温部件布置在钢水包内，测温获得的结果信号通过钢水连续测温信号传输线12传递到温度控制器10中，温度控制器10通过温度控制计算机传输信号传输线15连接主计算机11。所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，准靶器6长度为0. 5 2米，准靶器6前端出口与被测铸坯4表面之间的距离为10-250mm，气源处理件9设定的压力为0.05 0. 4Mpa ;所述气源处理件9中所使用的和通过红外测温探头7及准靶器6并从准靶器6前端管状吹风口输出的气体为压缩空气或者氮气或者IS气。关于本发明的创新点的特别说明
I)本发明中，需要强调的是所述二冷区影响准确测量铸坯4的表面温度最大的因素主要有不间断的悬浮固体粉末和水汽，间隔存在于铸坯4表面的水膜和氧化铁皮。所述测温方法的技术难点之一是减少甚至完全排除不间断的悬浮固体粉末和水汽这类因素对测量结果的影响。为 此我们设置了有防尘防汽的准靶器6，以便于清除在红外测温探头7和被测对象铸坯4之间存在的悬浮固体粉末和水汽。除水汽和尘埃影响测温值外，铸坯4表面存在的水膜及氧化铁皮也直接影响测温值。针对这一因素的处理方法是通过所述红外测温探头7连续不断地采集铸坯4表面发出的辐射信号，因为红外测温探头7接收到的铸坯4表面覆盖着水膜及氧化铁皮处的辐射信号必然比没有被覆盖着水膜及氧化铁皮处的辐射信号要低得多，信号处理器8在设定时间间隔内以一定频率向红外测温探头7采集信号；要求信号处理器8自动将收集到的信号分辨为合格信号及不合格信号，然后将被认定为不合格(比正常值明显低得多的信号)的信号直接过滤掉，而在信号处理器8上直接显示其它有效数据所对应的准确温度，之后将温度信号传给温度控制器10。由于二冷区的测温环境异常恶劣，大量的粉尘、水蒸气、水膜及氧化铁皮都是影响测温准确性的障碍，所述测温方法中首先需要使用准靶器6，以便排除一直不间断的粉尘及水汽对测温值的影响。根据铸坯4表面存在着间隙的水膜及氧化铁皮，红外测温探头7收集到铸坯4被水膜及氧化铁皮覆盖时辐射信号必然要比铸坯4表面正常的辐射信号要低的原理，红外测温探头7连续的收集辐射信号，传递给信号处理器8，信号处理器8按照一定时间间隔和一定基准进行计算，可自动分辨出合格信号及不合格信号，自动过滤不合格的测温信号，直接将准确的温度显示在信号处理器8上，信号处理器8反应速度快，灵敏度高，为正确显示及调控铸坯4表面温度提供了保证。2)在工程实践中，当钢种和铸坯4截面确定后，二冷区铸坯表面温度和中间包钢水温度、拉坯速度、二冷配水量直接相关。将中间包钢水连续测温仪3 (以专利号为ZL200720013908. I的中国专利文件为典型应用例)提供的中间包钢水温度信号、拉坯速度信号、二冷区配水信号、二冷区铸坯表面连续测温信号共同引入温度控制器10进行分析和计算，温度控制器10有相关的控制程序，据此控制拉坯速度或二冷区配水流量，实现理想的冶金自动化控制系统。3)关于具体的温度测量和控制装置的说明
①所述测温装置中的红外辐射连续测温仪的红外测温探头7前端设置了准靶器6，通过准靶器6对准测温目标，再通过红外测温探头7将采集的信号传递给信号处理器8，在采集信号时，因为二冷区一直存在着大量的粉尘、水汽，直接导致测温不准，准靶器6主要起防护作用，距离铸坯4表面为10-250mm，准靶器6前出口距离铸坯4表面近时，例如10mm，气源处理件9设定的压力小，例如0. IMpa，准靶器6前出口距离铸坯4表面远时，例如250mm，气源处理件9设定的压力大，例如0. 4Mpa，目的是不因吹风致使目标温度下降。这是我们经过试验后的优选要求，有助于实现装置的最优技术效果。
②优选还可以设置通风装置，具体对应着气源处理件9，气源处理件9具有空气过滤、压力控制等功能，经过气源处理件9处理后的清洁空气首先进入红外测温探头7，所起到的作用是一方面对红外测温探头7进行冷却，另一方面在红外测温探头7前端形成风幕，防止周围水汽及灰尘对红外测温探头7的污染。之后清洁空气从红外测温探头7前端流出进入准靶器6，排除准靶器6内水汽及灰尘，最后从准靶器6出口流出，将存于准靶器6出口至铸坯4表面之间的空间路径上的水汽及灰尘吹走，保证了红外测温探头7至铸坯4表面之间光路是清洁的；从而保证了测量精度。③配置铰链支架5，准靶器6固定在铰链支架5的前端。可随意调整铰链支架5，方便准靶器6在最合适的位置进行测温。由于更换断面等原因需要吊起辊轮架时，只需要活动铰链支架5就可以实现。④信号处理器8向放置在主控室的温度控制器10输出4 20mA (对应700 1500°C)信号。
准靶器6具有使红外测温探头7对准测温目标及排风吹尘和防水汽功能，可将测温路径上的水汽、灰尘吹走，确保收集准确的测温信号。解决了二冷区因为水汽、灰尘影响测温值的难题。另外需要说明的是
二冷区配水的控制方法主要可分为仪表控制法和自动控制法，仪表控制法是将二冷区分成若干段，每段装设电磁流量计，根据所浇铸的断面、钢种、拉坯速度、过热度等连铸工艺条件，计算冷却水量，通过调节器按比例调节。在生产工艺条件变化时，由人工及时改变调节器的设定值，相应地改变各段的给水量。这种控制方式多用于铸坯4品种和尺寸单一的连铸机。根据二冷区铸坯表面实际温度及时自动改变拉坯速度和二冷水的控制方法为自动控制法。如果能够准确测得铸坯4的表面温度，则可根据铸坯4表面温度对二冷水或拉坯速度及时调整。但是，铸坯4表面覆盖的一层氧化铁皮、水膜以及二冷区存在的大量水汽和灰尘，严重影响测量结果的准确性。因此，在实际生产中根据实测的铸坯4表面温度进行自动控制的方法很难被采用。所述测温方法克服了二冷区无法实现自动控制的恶劣的环境因素，准确测量铸坯4表面温度，自动控制拉坯速度或二冷配水量，提高铸坯4质量，可在生产工艺参数不稳定时仍能满足生产需要。所述控制方法中引入了中间包钢水连续测温信号、拉坯速度信号、二冷区配水信号、钢种、铸坯截面及一点或多点铸坯4表面连续测温信号同时进入温度控制器10，自中间包中获得的钢水连续测温仪3的信号可提供中间包钢水浇注温度，主计算机11可提供钢种、铸坯断面、拉坯速度，二冷区配水量等数据，铸坯表面测温可提供实时的表面温度数据，在温度控制器10内根据输入的各种数据进行系统分析，当控制点温度低于该点的理想温度，若此时中间包钢水温度高，采用减少二冷区对应区域冷却水量的方法提高控制点温度，若此时中间包钢水温度低，可采用提高拉坯速度的方法提高控制点温度。
当控制点温度高于该点的理想温度，若此时中间包钢水温度高，采用降低拉坯速度的方法降低控制点温度，若此时中间包钢水温度低，可采用增加二冷区对应区域冷却水量的方法降低控制点温度。也可同时调整拉坯速度和二冷区对应区域冷却水量来使控制点的温度达到理想状态。
中间包钢水温度是决定拉坯速度和二冷区配水量的重要因素。若缺少中间包钢水温度信号，只有铸坯4的表面温度信号，就不能实现良好的拉坯速度、二冷区自动配水的控制。本发明所述二冷区铸坯表面温度测量及控制方法与装置的优点通过向红外测温探头7及准靶器6通风，可有效防止水汽、灰尘对测温值的影响，其测温精度高。为固定安装准靶器6和红外测温探头7特别设计了铰链支架5，安装方便，可随意转换方向和位置。引入中间包钢水连续温度信号、铸坯4的表面温度实测信号，实现实时调控拉坯速度及二冷配水的自动控制，为预防铸坯4的缺陷，提高铸坯4的质量，优化生产工艺，实现自动化控制提供了保障。本发明所述铸坯表面温度测量及控制装置使用时的温度测量精度高、效果好；所述铸坯表面温度测量及控制方法中，突破性地在进行温度测量和引入其它参数的基 础上根据温度等实测数据和控制的要求进行效果更好的连铸二冷区工艺处理，解决了现有技术的一大难点，并获得了远远超过现有技术的更为良好的技术效果。
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明
图I为所述铸坯表面温度测量及控制装置应用原理示意 图2为与实施例3对应的测温点(控制点)位置选择示意 图3为与红外测温探头7通过直面配合与锥面配合相结合的方式进行安装的准靶器6示意图；图3中A表示配合直面部分，B表示配合锥面部分；
图4为与红外测温探头7通过锥面配合的方式进行安装的准靶器6示意图；图4中C表示锥面配合部分。
具体实施例方式各附图标记含义如下中间包I、钢水2、钢水连续测温仪3、铸坯4 (铸坯4可以分段，具体参见附图1、2所示)、铰链支架5、准靶器6、红外测温探头7、信号处理器8、气源处理件9、温度控制器10 (具体可以是温度控制用计算机)、主计算机11、钢水连续测温信号传输线12、铸还表面温度信号传输线13、主计算机输出信号传输线14、温度控制器输出信号传输线15、切割机16。实施例I
应用附图I中所述的铸坯表面温度测量及控制装置，在钢水连铸过程中在二次冷却区间进行铸坯表面温度测量和控制处理，以获得更好的技术效果。所述的铸坯表面温度测量和控制方法，其应用于钢水连铸过程中在二次冷却区间；其关键的技术要求是在钢水连铸过程中在二次冷却区间(简称二冷区)对铸坯4表面温度进行测量，根据该点测量实际温度与该点理想温度进行比较，当实际温度与理想温度存在偏差时，通过调整拉坯速度或改变对应冷却配水流量，消除其偏差。所述铸坯表面温度测量和控制方法中，在钢水连铸过程中的二次冷却区间对铸坯4的表面温度进行测量的具体方法是以非接触方式使用红外测温探头7采集铸坯4表面发出的辐射信号，并将该信号转变为对应的电信号输出给信号处理器8，信号处理器8将收集到的信号中明显偏低的数值过滤掉，其余的作为有效数据，将测得的有效数据经过计算得到实际温度，以此温度与理想温度进行比较，其偏差作为控制的依据。所述铸坯表面温度测量使用的测温装置中，红外测温探头7朝向被测对象一侧设置有准靶器6，其作用是保证红外测温探头7对准测温目标，并具有排风吹尘和吹散水汽的功能，可将测温路径上的水汽、灰尘吹走，以便确保收集准确的测温信号。解决了二冷区因为水汽、灰尘影响测温值的难题。所述铸坯表面温度测量和控制方法中，根据中间包钢水连续测温信号、拉坯速度信号、二冷区各段配水信号、钢种、铸坯截面以及针对一点或多点的铸坯4表面连续测温信号；将上述数据作为控制依据，进行系统分析，对相关工艺参数，进行合理地调控。
所述铸坯表面温度测量使用的测温装置中，准靶器6前端出口与铸坯4表面之间的距离为10-250mm，气源处理件9设定的压力为0. 05 0. 4MPa。所述铸坯表面温度测量和控制方法在使用的专用装置，其关键点在于所述专用装置包含有下述组成部分红外测温探头7、准靶器6、气源处理件9 ;其中准靶器6前端设置有用于吹风的管状结构，红外测温探头7通过直面配合与锥面配合相结合的方式或通过锥面配合的方式安装在准靶器6前端出口的相反一端，经气源处理件9处理后的气体进入红外测温探头7和作为吹风用管状结构的准靶器6。所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，还设置有用于支撑和调整准靶器6位置的铰链支架5。所述铰链支架5为紧配合的二杆式铰接结构，其中一个杆件与准靶器6连接，另一个杆件与底座或者基础件连接。所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，还设置有钢水连续测温仪3、温度控制器10、主计算机11、信号处理器8 ;其中用于测量钢水温度的钢水连续测温仪3中的测温部件布置在钢水包内，测温获得的结果信号通过钢水连续测温信号传输线12传递到温度控制器10中，温度控制器10通过温度控制计算机传输信号传输线15连接主计算机11。实施例2
在本实施例的实施过程中，具体操作时，将所述连续测温装置的测量点选择在I段，将铰链支架5固定座焊在辊轮导向架上，准靶器6固定在铰链支架5的前端，准靶器6长度为lm，准靶器6前开口端与铸坯4的表面距离为30mm，准靶器6另一端与红外测温探头7连接。压缩空气通过气源处理件9，压力设定为0.25Mpa，流量为4.5 m /h。实施例3
本实施例中，关于铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置与实施例I的内容基本相同，其不同之处主要在于
将所述连续测温装置的测温点(控制点)选择在沿铸坯4运动方向的in段、V段、vn段，横向布置中心一点，距铸还4两边角20mm各一点,9个测量装置的准祀器6长度均为1.3m,准靶器6前开口端与铸坯4表面距离JII段3个测温点为10mm，V段3个测温点为100mm，VII段3个测温点为250mm。III段通风压力为0. 2Mpa，流量为3. lm /h，V段通风压力设定为
0.30Mpa，流量为5. 3m /h，VII段通风压力设定为0. 4Mpa，流量为9. 8m /h。9台信号处理器8输出各测温点的温度信号都传递至温度控制计算机10，温度控制计算机10的屏幕上分别显示9个测温点的理想温度和实际测量温度，可通过主计算机11自动或人工控制改变拉坯速度及二冷区配水量，使铸坯4表面的各测量点的温度达到理想状态。实施例4
本实施例中，关于铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置与实施例I的内容基本相同，其不同之处主要在于
钢种为AH36，铸坯4的截面为1600*180mm ，中间包钢水温度为1535°C，拉坯速度为
I.3m/min，0段配水量1461L/min，I段配水量340 L/min，II段配水量120 L/min，III段配水量98 L/min，IV段配水量86 L/min, V段配水量73 L/min，VI段配水量66 L/min，VII段配水量59 L/min，VDI段配水量51 L/min，IX段配水量43 L/min，在VII段铸坯4前进方向上方距铸坯4边角15mm处左右各放置一台测温仪，准靶器6距铸坯4表面25mm，通风压力均为
0.15 Mpa，通风流量均为3. lm /h，左侧温度为888°C，右侧温度为885°C，欲将两测温点处的温度提高20°C左右，结合中间包钢水温度和各段配水量，提高拉坯速度为I. 4m/min。10分钟后，左侧温度为910°C，右侧温度为908°C，达到生产要求。实施例5
本实施例中，关于铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置与实施例I的内容基本相同，其不同之处主要在于
钢种为Q235b，铸坯4的截面为2100*250mm ，中间包钢水温度为1545°C，拉坯速度为 I. 0m/min，0 段配水量 1952L/min，I 段配水量 460 L/min, II 段配水量 171 L/min，III段配水量132 L/min，IV段配水量110 L/min, V段配水量100 L/min，VI段配水量90 L/min,VD段配水量80 L/min, VDI段配水量67 L/min, IX段配水量55L/min，在VII段铸坯4前进方向上方中心点及距铸坯4边角15mm处左右各放置一台测温仪，准靶器6距铸坯4表面55mm，通风压力均为0. 3 Mpa，通风流量均为10. 5m /h,中心点测量温度为1040°C，左侧温度为867°C，右侧温度为870°C，欲将VII段边角测温点的温度提高40°C左右，结合中间包钢水温度和各段配水量，拉坯速度提高为I. lm/min，各段配水量减少5%。10分钟后，中心处温度为10800C，左侧温度为905°C，右侧温度为909°C，达到生产要求。实施例6
本实施例中，关于铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置与实施例I的内容基本相同，其不同之处主要在于
钢种为PB，铸坯4的截面为1800*200mm ，中间包钢水温度为1550°C，拉坯速度为
1.2m/min，0段配水量1674/min，I段配水量406 L/min, II段配水量301 L/min，III段配水量 211 L/min，IV段配水量 181 L/min, V段配水量 131 L/min，VI段配水量 120 L/min, W段配水量96 L/min，VDI段配水量80 L/min，IX段配水量73L/min，在VDI段铸坯4前进方向上方中心点及距铸坯4边角15mm处左右各放置一台测温仪，准靶器6前出口距铸坯4表面20mm，通风压力均为0. 08 Mpa，通风流量均为I. 6m /h,中心点测量温度为1076°C，左侧温度为901°C，右侧温度为903°C，欲将VDI段边角测温点的温度下降20°C左右，结合中间包钢水温度和各段配水量，拉坯速度保持为I. 2m/min不变，各段配水量增加10%。10分钟后，中心处温度为1030°C，左侧温度为879°C，右侧温度为882°C，达到生产要求。红外测温探头7处于二冷区部分固定在准靶器6上，准靶器6紧固在铰链支架5上。红外测温探头7设有通风管路，无油无水的压缩空气或氮气或氩气从入口端进入并对、其进行冷却，还起到对红外测温探头7防尘防水汽的作用，从其出口端出来后进入准靶器6，吹走影响测温的水汽和灰尘。红外测温探头7的输出端接信号处理器8，信号处理器8旁安装对空气过滤、调节压力的气源处理件9，对红外测温探头7及准靶器6输入气体。信号处理器8的输出信号传给温度控制计算机10，当铸坯4的运动轨迹经过测温装置时，根据热辐射基本定律，红外测温探头7通过准靶器6接收到铸坯4表面与温度相对应的辐射能，将红外辐射信号转变为电信号传递给信号处理器8，信号处理器8经过过滤和计算，可在其显 示屏上立刻显示出铸坯4表面温度，并转换成4-20mA标准信号传递给温度控制计算机10，温度控制计算机10根据铸坯4表面各点实际温度，向主计算机11或向操作者发出调整拉坯速度或二冷区配水信号，以使铸坯4的表面温度保持在理想范围内。
权利要求
1.铸坯表面温度测量和控制方法，应用于钢水连铸过程中在二次冷却区间；其特征在于在钢水连铸过程中在二次冷却区间对铸坯(4)的表面温度进行测量，根据该点测量实际温度与该点理想温度进行比较，当实际温度与理想温度存在偏差时，通过调整拉坯速度或改变对应冷却配水流量，消除其偏差。
2.按照权利要求I所述铸坯表面温度测量和控制方法，其特征在于所述铸坯表面温度测量和控制方法中，在钢水连铸过程中的二次冷却区间对铸坯表面温度进行测量的具体方法是 以非接触方式使用红外测温探头(7)采集铸坯(4)表面发出的辐射信号，并将该信号转变为对应的电信号输出给信号处理器(8)，信号处理器(8)将收集到的信号中明显偏低的数值过滤掉，其余的作为有效数据，经过计算得到实际温度，以此温度值与理想温度值进行比较，其偏差作为控制的依据。
3.按照权利要求2所述铸坯表面温度测量和控制方法，其特征在于所述铸坯表面温度测量使用的测温装置中，红外测温探头(7)朝向被测对象一侧设置有用于确保红外测温探头(7 )对准测温目标、排风吹尘和吹散水汽的准靶器(6 )。
4.按照权利要求1-3其中之一所述铸坯表面温度测量和控制方法，其特征在于所述铸坯表面温度测量和控制方法中，根据中间包钢水连续测温信号、拉坯速度信号、二冷区配水信号、钢种、铸坯截面信号，温度控制器(10)根据上述信号计算各个测温点理想温度值；当测温点实测温度比理想温度偏低时，采取提高拉坯速度或降低对应区域的配水量的处理方法，以使测温点温度提高并最终达到理想温度；同样地，当测温点温度比理想温度偏高时，采取降低拉坯速度或增加对应区域的配水量的处理方法，以使测温点温度降低并最终达到理想温度。
5.按照权利要求3所述铸坯表面温度测量和控制方法，其特征在于所述铸坯表面温度测量使用的测温装置中，准靶器(6 )前端出口与铸坯(4 )表面之间的距离为10-250mm，气源处理件(9)中设定的压力为0. 05 0. 4MPa。
6.权利要求I所述铸坯表面温度测量和控制方法中所使用的专用装置，其特征在于所述专用装置中包含有下述组成部分红外测温探头(7)、准靶器(6)、气源处理件(9);其中准靶器(6 )前端设置有用于吹风的管状结构，红外测温探头(7 )通过直面配合与锥面配合相结合的方式或通过锥面配合的方式安装在准靶器(6)前端出口的相反一端；通过气源处理件(9 )的气体经过红外测温探头(7 )进入准靶器(6 )。
7.按照权利要求6所述铸坯表面温度测量和控制用装置，其特征在于所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，红外测温探头(7)通过直面配合与锥面配合相结合的方式或通过锥面配合的方式安装在准靶器(6)上，锥面配合的锥度为I :100至I :1。
8.按照权利要求6所述铸坯表面温度测量和控制用装置，其特征在于所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，还设置有用于支撑和调整准靶器(6)位置并与其连接在一起的铰链支架(5)； 所述铰链支架(5)为紧配合的二杆式铰接结构。
9.按照权利要求8所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置，其特征在于所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，还设置有钢水连续测温仪(3)、温度控制器(10)、主计算机(11)、信号处理器(8);其中用于测量钢水温度的钢水连续测温仪(3)中的测温部件布置在钢水包内，测温获得的结果信号通过钢水连续测温信号传输线(12)传递到温度控制器(10 )中，温度控制器(10 )通过温度控制计算机传输信号传输线(15 )连接主计算机(11)。
10.按照权利要求9所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置，其特征在于所述铸坯表面温度测量和控制方法的专用装置中，准靶器(6)长度为0. 5 2米，准靶器(6)前端出口与被测的铸坯(4)表面之间的距离为10-250mm，气源处理件(9)中设定的压力为0.05 0. 4MPa ； 所述气源处理件(9)中所使用的和通过红外测温探头(J)、准靶器(6)前端管状吹风口输出的气体为压缩空气或者氮气或者氩气。
全文摘要
铸坯表面温度测量和控制方法及其专用装置，所述铸坯表面温度测量和控制方法应用于钢水连铸过程中在二次冷却区间；在钢水连铸过程中在二次冷却区间对铸坯(4)的表面温度进行测量，根据该点测量实际温度与该点理想温度进行比较，当实际温度与理想温度存在偏差时，通过调整拉坯速度或改变对应冷却配水流量，消除其偏差。本发明所述的专用装置可有效防止水汽、灰尘对测温值的影响，其测温精度高、安装方便，实现实时调整拉坯速度及二冷配水的自动控制，为预防铸坯(4)的缺陷，提高铸坯(4)的质量，优化生产工艺，实现自动化控制提供了保障。
文档编号B22D11/16GK102632213SQ20111003691
公开日2012年8月15日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者续大海, 陈儒军, 高忠欣 申请人:沈阳鑫君城电子有限公司