一种连铸中间包在线红外测温预警系统以及预警方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及溫度监控领域，具体设及连铸中间包在线测溫预警系统W及预警方 法。
【背景技术】
[0002] 炼钢厂连铸中间包通常是由包壳、永久层诱注料和工作层组成，在连铸诱钢过程 中，一旦耐火材料质量出现问题或者人为操作疏忽，就可能造成穿包的危险，将对人身及设 备安全构成极大危害，造成严重的财产损失。
[0003] 发明人通过长期对下包后的中间包数据统计发现，中间包工作衬出现问题最多的 集中在包底冲击区，及诱注中屯、位置四周的渣线位置，为避免事故的出现，目前常规方式是 采用人工定时测溫，即每间隔一段时间对运些部位监测，当达到规定的溫度上限后下包。或 者如专利文献CN201755633U和CN203401051U公开的中间包事故预警、测溫装置，其采 用在包壳或者在永久层上钻有一定数量的测溫孔，将热电偶安设其中，然后连接报警仪。但 是运些都存在操作复杂、难于布置、监测点固定、局限性大和精准度不高等问题，而且对包 体破坏，极易造成从此处漏钢的危险，造成更大的危险。因此有必要提供一种连铸中间包在 线测溫预警系统，其应当可W避免前述的缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可视化精度高、易于现场布置管理，并能够全方位多 点监控中间包在线红外测溫预警系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种测溫预警系统，所述测溫预警系统包括若 干个测溫元件、信号处理装置和预警系统，所述测溫元件和所述信号处理装置相连，所述信 号处理装置接受测溫元件的输入将其转化为溫度信号，所述预警系统根据测溫元件传入的 溫度和所述信号处理装置内置的数据核算对比得到的溫度信号进行预警。
[0006]优选的，所述测溫元件设置于距离连铸中间包待测量位置2-4m处。
[0007]更优选的，所述测溫元件设置于距离连铸中间包待测量位置2-3或3-4m处。
[0008] 优选的，所述测溫元件为红外线测溫传感器，所述红外线测溫传感器耐受溫度为 600摄氏度。
[0009]优选的，所述信号处理装置内置的数据包括中间包危险集中的部位和中间包包壳 溫度和耐火材料侵蚀速率的斜率关系。
[0010] 优选的，所述装置还包括显示器，所述显示器接受溫度信号的输出。
[0011] 在本发明的一个实施例内，所述测溫预警装置是将红外测溫传感器用导线连接于 西口子S7 200PLC可编程控制器模拟量输入端，通过西口子S7 200PLC编程运算、比较、输 出控制报警器，PLC通过组态王软件编程在电脑终端上显示。
[0012] 本发明还提供了一种红外线测溫预警的方法，包括：
[001引 1)对中间包包壳因溫度过高下包的情况进行统计，得到包底危险集中部化W及 相应部位处耐火材料的侵蚀速率和溫度的比例关系；
[0014] 在本发明的一个实施例内，对中间包包壳因溫度过高下包进行大量数据统计，如 图3所示，可W看出主要集中在包底、渣线部位，并根据容易出现危险集中的部位，对残余 厚度及下包溫度进行统计，可W看出下包溫度与残余厚度成反比，从而计算出耐火材料的 侵蚀速率和溫度的比例关系。
[0015] 2)在离包底危险集中部位相应的位置3-4m处设置红外线溫度传感器，并采集溫 度，根据溫度上升的速率和耐火材料侵蚀速率的斜率关系得到耐火材料的侵蚀速度，并根 据斜率关系得到耐火材料的侵蚀速度进行预警。
[0016] 例如，当升溫速度与侵蚀速度大于此斜率时，表示局部侵蚀过快，可能存在异常， 此时对中间包溫度进行预警。
[0017] 本发明具有如下的优点：
[0018] 1、本发明采用的红外线测溫传感器可W实现多点测溫，精度高，并且不受固定点 的限制及环境因素等影响。
[0019] 2、本发明的系统方便架设，可移动，监测位置更全面，可重点部位重点监测，并实 现人机交互界面，操作更加方便。
[0020] 3、本发明的系统对包壳无伤害，由于红外远程测溫，易于现场管理。
[0021] 4、本发明的系统可W实现全电脑自动核算、对比溫度上升与耐火材料侵蚀速率的 关系，实现精准预警。
【附图说明】
[0022] 图1为模拟量、数字量和溫度的关系图。
[0023] 图2为本发明连铸中间包在线红外测溫预警系统示意图。
[0024] 图3为残余厚度与下包溫度比例关系。
【具体实施方式】
[00巧]如下为本发明的实施例，其仅用作对于本发明的解释而并非限制。
[00%] 参见图2,本发明的测溫预警系统包括测溫元件、信号处理装置和预警系统，所述 测溫元件和所述信号处理装置相连，所述信号处理装置接受测溫元件的输入并将其转化为 溫度信号，所述预警系统根据处理得到的溫度信号进行预警；所述测溫元件设置于距离连 铸中间包待测量位置2-3m处，所述测溫元件可W选择红外线测溫传感器，所述红外线测溫 传感器耐受溫度为600摄氏度。
[0027] 上述的2-3m也可W更改为3-4m，
[0028] 所述装置还包括显示器，所述显示器接受溫度信号的输出。
[0029] 所述预警系统通过继电器接电铃或报警器。
[0030] 在如下的实施例内，测溫预警装置是将红外测溫传感器用导线连接于西口子S7 200PLC可编程控制器模拟量输入端，通过西口子S7 200PLC编程运算、比较、输出控制报警 器，PLC通过组态王软件编程在电脑终端上显示。
[0031] 本发明采用如下的技术方案进行中间包的测溫和预警：
[0032] 首先对中间包耐火材料进行数据统计，确定中间包包壳容易出现危险集中的部 位。参见表1和表2,统计2013年一2015年6月份得到的危险集中的部位w及相应部位的 残留厚度和下包溫度的关系
[0033] 表1、因溫度过高部位下包统计表
[0034]
阳035] 表2、残余厚度与下包溫度统计表
[0036]
[0037] 根据对相应位置对用后的中间包耐火材料残余厚度进行测量统计，可W计算出耐 火材料侵蚀速率与溫度的对比，绘制出相应的比例关系，该比例关系见图3。
[0038] 前述的溫度传感器为线性元件，可W根据需要把溫度传感器测的模拟量转化成数 字量，通过化C运算再把数字量转化成外界所观察到的溫度。参见图1，如4mA对应的溫度和 相应的数字量分别为〇°C和6400, 20mA对应的溫度和相应的数字量分别为500°C和32000， 则相应的溫度的计算方法则为：
[0039]
[0040] 所述信号处理装置和预警系统按如下的方式编程：
[0041] 网络1-网络3中包括12个传感器，共36个程序。其中一个传感器的程序W及网 络4所列出为使预警系统在超过30(TC开始报警的程序。10. 0为上电运行，Q0. 0为报警输 出，10. 1为手动解除报警，M0. 0为在电脑终端通过人机界面接触警报。
[0042] 编程完毕后，进入电脑硬件组态编程，通过调整自定义变量，输入相关溫度范围及 相关参数即可在电脑屏幕实现人机交互界面。
[0043] 使用时，将红外测溫传感器架设在距离被测包壳位置2-3米处，用导线连接设在 主控室的报警仪及电脑，当溫度上升速率与耐火材料侵蚀速率的比值高于设定值时，电脑 屏幕立即显示，报警器发出报警信息。
【主权项】
1. 一种连铸中间包在线红外测温预警系统，其特征在于，所述测温预警系统包括若干 个测温元件、信号处理装置和预警系统，所述测温元件和所述信号处理装置相连，所述信号 处理装置接受测温元件的输入将其转化为温度信号，所述预警系统根据测温元件传入的温 度和所述信号处理装置内置的数据核算对比得到的温度信号进行预警。2. 根据权利要求1所述的测温预警系统，其特征在于，所述测温元件设置于距离连铸 中间包待测量位置2-3m处。3. 根据权利要求1或2所述的测温预警系统，其特征在于，所述测温元件为红外线测温 传感器，所述红外线测温传感器耐受温度为600摄氏度。4. 根据权利要求1或2所述的测温预警系统，其特征在于，所述信号处理装置内置的数 据包括中间包危险集中的部位和中间包包壳温度和耐火材料侵蚀速率的斜率关系。5. 根据权利要求1或2所述的测温预警系统，其特征在于，所述装置还包括显示器，所 述显示器接受温度信号的输出。6. 根据权利要求1-5任一所述装置进行连铸中间包测温预警的方法，包括： 1) 对中间包包壳因温度过高下包的情况进行统计，得到包底危险集中部位，以及相应 部位处耐火材料的侵蚀速率和温度的比例关系； 2) 在离包底危险集中部位相应的位置处设置红外线温度传感器，并采集温度，根据温 度上升的速率和耐火材料侵蚀速率的斜率关系得到耐火材料的侵蚀速度，并根据侵蚀速度 进行预警。
【专利摘要】本发明提供了一种连铸中间包在线红外测温预警系统以及预警方法，所述测温预警系统包括若干个测温元件、信号处理装置和预警系统，所述测温元件和所述信号处理装置相连，所述信号处理装置接受测温元件的输入将其转化为温度信号，所述预警系统根据测温元件传入的温度和所述信号处理装置内置的数据核算对比得到的温度信号进行预警。本发明通过测温预警系统能有效监控中间包包壳温度随工作衬厚度减薄之间的变化，做到提前预警，提高中间包使用的安全性，保证人员、设备财产安全。
【IPC分类】G01J5/00, B22D2/00
【公开号】CN105382216
【申请号】CN201510698476
【发明人】周显涛, 巩秀民, 刘少斌, 宿庆利, 张秀丽, 刘杰, 冯德斌, 曹宁, 郭超
【申请人】莱芜钢铁集团泰东实业有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月23日