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一种高炉炉缸在线监测传感系统
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一种高炉炉缸在线监测传感系统

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  由于高炉生产过程复杂,对炉温的评价一般通过铁水含硅量间接获得。但由于铁水硅含量的测量只能在出钢后进行,时滞大,不能反映当前炉温的变化,对炉温的控制和调节意义不大。目前预测高炉温度的方法有很多,包括:回归模型、时间序列模型、神经网络模型和专家系统模型等。这些方法只能预测高炉炉顶和炉缸的温度,不能实现温度的在线检测。此外,关于水温差法和交叉测温法的文献很多,都是通过间接测量来预测高炉炉喉和炉缸的温度,缺乏实时性。炉体主要起预热、加热、还原、造渣的作用,炉内形成大量炉渣。炉体和炉内温度的实时在线检测,对于提高高炉生产效率,保证高炉稳定顺行是非常重要和必要的。因此需要一种高炉炉缸在线监测系统。

  

高炉炉缸在线监测


  为克服现有技术的不足,技术人员提供一种高炉炉缸在线监测传感系统,通过在高炉炉壁的炉身和炉缸上安装在线热辐射炉温检测传感器,检测出与高炉温度对应的热辐射能量比,从而实现对高炉温度的实时在线检测。为了解决上述问题,该高炉炉缸在线监测传感系统采用以下技术方案:一种高炉炉缸在线监测传感系统,包括安装在高炉炉壁的热辐射传播介质、光电转换模块、无线传输模块、无线接收模块和上位机。光电转换模块包括:透镜组、低带宽彩色滤光片组、CXD相机、图像采集卡、信号处理电路、单片机和显示器。透镜组连接低带宽滤色器组,低带宽滤色器组连接CCD摄像机,CCD摄像机连接图像采集卡,图像采集卡连接信号处理电路,单片机连接信号处理电路和显示器。炉壁中的热辐射传播介质是对红外辐射具有高透射率的材料。[0011]此外,炉壁中的热辐射传播介质的表面被涂覆,并且一层隔热材料被包裹在涂层外部,以防止辐射源的径向能量传播。本实用新型的工作原理是:光电转换模块中的透镜组由两个透镜组成,两个透镜都是圆形的,90度交叉安装,通过定时旋转切换得到两束不同波长的光。辐射能传输介质嵌入高炉炉身的炉壁和炉内。与炉内温度相对应的一些辐射能通过辐射能传输介质后,大部分辐射能可以通过炉壁内的热辐射传输介质到达光电转换模块。光电转换模块根据特定波长的两束光对接收到的辐射能进行光电转换,并自动计算代表两束光能的电信号的比值。由于计算了特定波长的两束光的辐射能比,在光传输过程中由于散射、导热和吸收而损失的辐射能不会影响炉温的测量结果,可以保证测温的准确性。光电转换模块将代表温度的比值信号传输给无线传输模块,无线传输模块将比值信号无线传输给无线接收模块,无线接收模块将信号传输给上位机,上位机对比较值信号进行算术处理,最终得到对应的高炉炉身和炉膛的炉温,从而实现高炉炉身和炉膛炉温的在线检测。

  上述高炉炉缸在线监测传感系统的优点是:通过在高炉上安装热辐射能比温度传感器,进行非接触式测温,在高炉测温技术领域,解决了难以对炉体内和炉腹温度进行实时在线测量的问题,提高了高炉的生产效率,保证了高炉炉况稳定顺行、优质高产。