紅外熱像及比色測(cè)溫技術(shù)在RH爐鋼水溫度檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、爐外精煉早已經(jīng)成為現(xiàn)代化大型煉鋼企業(yè)的不可缺少的工序，如今，爐外精煉技術(shù)也向高效化方向發(fā)展。而借助于先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)及完備實(shí)用的模型控制系統(tǒng)是爐外實(shí)現(xiàn)對(duì)精煉處理工藝的過(guò)程精確控制與智能化控制的重要條件之一。
　　 對(duì)于RH精煉而言，精煉過(guò)程鋼水溫度的控制是重要的控制環(huán)節(jié)之一。目前對(duì)RH鋼水溫度的監(jiān)測(cè)都還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，都是通過(guò)操作工人利用熱電偶測(cè)溫探頭對(duì)鋼水的溫度多次進(jìn)行接觸式測(cè)量，屬于“經(jīng)驗(yàn)型控制”，存在測(cè)溫次數(shù)多

2、、勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能連續(xù)及時(shí)獲得溫度值等問(wèn)題，導(dǎo)致RH吹氧升溫操作滯后、終點(diǎn)溫度控制不穩(wěn)定等問(wèn)題。開(kāi)發(fā)RH鋼水溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，變“粗放式精煉”為“精細(xì)化精煉”，有利于更加精確地對(duì)RH過(guò)程溫度進(jìn)行控制，提高處理終點(diǎn)的控制精度與命中率，滿足連鑄工序?qū)︿撍疁囟日秶?、穩(wěn)定控制的要求，對(duì)穩(wěn)定連鑄過(guò)程和鋼材的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高RH生產(chǎn)效率都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外熱像及比色測(cè)溫技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛

3、應(yīng)用。
　　 本課題詳細(xì)研究了CCD的工作原理及性能參數(shù)，提出了一種基于紅外熱像及比色測(cè)溫技術(shù)的RH爐鋼水溫度的檢測(cè)方法，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套基于紅外熱像及比色測(cè)溫技術(shù)的測(cè)溫裝置。利用近紅外面陣探測(cè)器獲取兩幅不同中心波長(zhǎng)的紅外圖像，通過(guò)圖像處理技術(shù)對(duì)兩幅紅外圖像進(jìn)行處理，區(qū)分爐壁和鋼水。通過(guò)對(duì)紅外熱像的灰度分布特性、波動(dòng)規(guī)律等測(cè)算正向輻射概率排除鋼水液面中的鋼渣等非鋼水物質(zhì)并降低鋼水液面的鏡面效應(yīng)所帶來(lái)的測(cè)量誤差。在紅外圖像中找到鋼水

4、溫度的最佳采樣區(qū)域，從而準(zhǔn)確獲取鋼水溫度。測(cè)量采樣區(qū)域內(nèi)的鋼水溫度并取其平均值作為鋼水溫度，從而有效克服測(cè)量某個(gè)點(diǎn)而引起的誤差，提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。同時(shí)提高鋼水溫度數(shù)據(jù)測(cè)量的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
　　 本文研究的紅外熱像及比色測(cè)溫技術(shù)是以普朗克黑體輻射定理為基本理論，利用了數(shù)字圖像處理技術(shù)、通過(guò)雙波長(zhǎng)圖像的灰度比來(lái)確定待測(cè)物體溫度。目前，該技術(shù)成功應(yīng)用于RH爐鋼水溫度的檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水液面進(jìn)行大面積、高精度、連續(xù)、實(shí)時(shí)的溫度測(cè)