基于樣本溫度補(bǔ)償?shù)腖IBS檢測(cè)對(duì)冶煉爐控制的影響研究.pdf

1、在合金冶煉過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)元素含量變化，調(diào)節(jié)冶煉爐控制過程，對(duì)提高冶金生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。LIBS在線檢測(cè)技術(shù)憑借其在實(shí)時(shí)、原位及非接觸檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，在實(shí)際的應(yīng)用中，它比較適合檢測(cè)溫度較為穩(wěn)定的樣本，而對(duì)溫度不穩(wěn)定的樣本，它的測(cè)量效果并不好。通過研究發(fā)現(xiàn)，合金冶煉過程中樣本溫度的變化存在一定規(guī)律，可以通過合適的方法進(jìn)行補(bǔ)償，這就使LIBS在冶金檢測(cè)領(lǐng)域的推廣成為可能。
　　本文首先對(duì)LIBS冶金檢

2、測(cè)的技術(shù)背景和研究現(xiàn)狀進(jìn)行概括。然后在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬合金的冶煉過程，對(duì)冶煉中合金溫度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，繪制出合金溫度的變化曲線，并根據(jù)該曲線對(duì)樣本溫度的變化規(guī)律進(jìn)行分析，介紹形成該溫度變化規(guī)律的原因。然后，文章研究了樣本溫度變化對(duì)LIBS測(cè)量光譜的影響，通過公式推導(dǎo)找出樣本溫度與光譜強(qiáng)度之間的關(guān)系，并在LIBS的冶金測(cè)量中增加合適的溫度補(bǔ)償來消除樣本溫度變化對(duì)LIBS測(cè)量精度的影響。另一方面，通過對(duì)實(shí)際的冶金現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際

3、的冶煉過程中，隨著冶煉爐溫度的升高合金樣品表面通常會(huì)形成一層金屬蒸汽，而金屬蒸汽的形成會(huì)對(duì)LIBS的冶金檢測(cè)精度造成影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，金屬蒸汽的產(chǎn)生量與樣本溫度之間也存在一定的聯(lián)系，同樣可以通過增加溫度補(bǔ)償來消除金屬蒸汽對(duì)LIBS冶金檢測(cè)的影響。最后，文章對(duì)傳統(tǒng)的冶煉爐控制系統(tǒng)進(jìn)行研究改進(jìn)，將樣本溫度補(bǔ)償方案應(yīng)用到改進(jìn)后的冶煉爐控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LIBS冶金測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償?shù)哪康?，然后通過實(shí)際的工業(yè)冶煉對(duì)改進(jìn)后的冶煉爐控制方案進(jìn)