專利名稱：一種吹氧煉鋼轉爐鋼水溫度測量儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及溫度測量儀器，具體而言是一種吹氧煉鋼轉爐鋼水溫度測量儀。
現(xiàn)有吹氧煉鋼轉爐鋼水溫度測量儀有兩種，一是適合小型轉爐人工插入鋼水測溫的測溫槍，另一種是大型轉爐上采用的置于吹氧槍旁的測溫副槍。使用測溫槍人工插入鋼水測溫，要求煉鋼工根據轉爐爐口火焰的顏色，初步判斷爐內鋼水的溫度已接近煉鋼過程的終點溫度時，則停止吹氧，翻轉轉爐、用帶有一次性熱電偶的測溫槍插入鋼水內一定深度測溫。如鋼水達到了要求的溫度則出鋼。如尚未達到要求的溫度，則把轉爐搖回原位，繼續(xù)吹煉，然后再測溫，直至測試溫度達到要求為止。這樣測溫既影響煉鋼效率又消耗大量一次性熱電偶。同時，測溫工要面對熾熱的鋼水烘烤，工作條件十分惡劣，勞動強度很大。而使用副槍測溫，亦需要將副槍插入鋼水一定深度，它也是一種間歇式一次性測溫熱電偶，雖然使用較方便，但安裝時副槍距吹氧槍有一定的水平距離要求，在小型轉爐上不便使用。
本發(fā)明的目的就是要提供一種不需要和鋼水接觸，也不消耗熱電偶，且能連續(xù)測量吹氧轉爐內鋼水溫度的測量儀。
本發(fā)明吹氧煉鋼轉爐鋼水溫度連續(xù)測量儀，由寬頻帶拾音器，前置放大濾波器，由雙通道快速選擇開關、A/D轉換器、數字信號處理器DSP和16K×16位數據存儲器、16K×24位程序存儲器組成的計算機ISA總線槽獨立插板ADSP板和計算機四部分組成。寬頻帶拾音器安裝在煉鋼爐爐口附近，以拾取爐內燃燒產生的噪聲信號，并將其轉換為電信號。
由于在吹氧煉鋼過程中，高壓氧氣吹入鐵水，和鐵水中的碳發(fā)生反應生成一氧化碳和二氧化碳，并生成大量熱能使鐵水溫度升高，同時產生強烈的噪聲，這種噪聲的頻率與鋼液溫度呈逐關系，即鋼水溫度T=(F·L·I)n/KR。其中，F(xiàn)為噪聲頻率，L為噪聲擾動波長，K為絕熱系數，R為氣體常數，I為擾動波長增量，n為待定指數。因此，通過本發(fā)明之儀器測量噪聲，并進行頻譜分析，就能間接測得轉爐內鋼水溫度。
本發(fā)明鋼水溫度測量儀采用間接方式連續(xù)測溫，不與鋼水接觸，也不消耗熱電偶，就能在計算機屏幕上顯示出吹氧轉爐內鋼水溫度連續(xù)變化的曲線，便于控制煉鋼過程，更可實現(xiàn)轉爐煉鋼生產的自動化；使用該鋼水溫度測量儀可減少測溫時間，提高生產效率15-20％并大大改善工人勞動條件，減輕勞動強度；由于計算機可存儲每爐鋼熔煉過程全程溫度變化的曲線數據，這就有利于生產與質量管理，對提高煉鋼操作技術及進行事故分析有重要意義；特別是對于加有大量廢鋼或生鐵塊的吹氧煉鋼過程，從計算機顯示的溫度變化曲線上能明顯地看到廢鋼和生鐵塊熔化過程和熔盡時的溫度和時間，從而可避免熔煉終了而爐底仍有未熔廢鋼塊的現(xiàn)象發(fā)生；該測溫儀適用于大、中、小型各種不同規(guī)格、型號的吹氧轉爐。
以下結合附圖詳細描述本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明框圖及使用狀態(tài)示意圖。
圖2為本發(fā)明的計算機ISA總線槽獨立插板ADSP板原理框圖。
如圖1所示，本發(fā)明吹氧煉鋼轉爐鋼水溫度測量儀由寬頻帶拾音器，前置放大濾波器，計算機ISA總線槽獨立插板ADSP板和計算機四部分組成。寬頻帶拾音器安裝在煉鋼爐爐口附近，以拾取爐內燃燒產生的噪聲信號，并將噪聲信號轉換為電信號。拾音器為壓電晶體轉換器，轉換頻率為20Hz-2OKHz，頻率響應為水平線，邊緣下降小于3db。前置放大濾波器安裝在寬頻帶拾音器的后部，可與拾音器做成一體，以減少信號輸入端引入的干擾，保證信干比6db-20db。放大器采用IC芯片，要求的溫度漂移為(0.1-0.01)m v/c·h。計算機ISA總線槽獨立插板ADSP板為計算機的輔助機，其功能是將放大濾波器送來的噪聲信號和氧流量表引入的氧流量信號進行快速采集、處理，并將處理結果傳送給計算機，以做進一步的運算和圖形顯示。如圖2所示，計算機ISA總線槽獨立插板ADSP板由雙通道快速選擇開關、A/D轉換器、數字信號處理器DSP和16K×16位數據存儲器，16K×24位程序存儲器三部分組成。A/D轉換器具有二路16位A/D，采樣頻率為10KHE-48KHE。數字信號處理器DSP與A/D轉換器完成數據傳輸和變換，并經微機并行口和主機進行程序和數據變換。數據信號處理器DSP還完成FFT變換和數字濾波的設定。FFT變換由DSP硬件完成，對1024點變換運算時間0.7ms-5ms，以求取噪聲頻率；數字濾波根據煉鋼現(xiàn)場主要干擾的頻率設定。如卡車干擾主頻F1=500Hz-800Hz，設定低頻濾波控制字08H。金屬撞擊高頻干擾F2=8KHz-10KHz，設置高頻濾波控制字3CH。數據存儲器和程序存儲器供輔機數據運算時轉換存儲和EPROM程序引導用。計算機具有控制整個系統(tǒng)各部份之間協(xié)同動作，并完成運算和數據修正及屏幕顯示、數據壓縮、存儲、打印輸出等功能。
權利要求
一種吹氧煉鋼轉爐鋼水溫度測量儀，其特征在于所說的鋼水溫度測量儀為鋼水溫度連續(xù)測量儀，由寬頻帶拾音器，前置放大濾波器，由雙通道快速選擇開關、A/D轉換器、數字信號處理器DSP和16K×16位數據存儲器、16K×24位程序存儲器組成的計算機ISA總線槽獨立插板ADSP板和計算機四部分組成，寬頻帶拾音器安裝在煉鋼爐爐口附近，以拾取爐內燃燒產生的噪聲信號并轉換為電信號，經頻譜分析，由計算機顯示鋼水溫度。
全文摘要
本發(fā)明根據在吹氧煉鋼過程中,高壓氧氣吹入鐵水,和鐵水中的碳反應生成大量熱能使鐵水溫度升高,同時產生強烈的噪聲,而這種噪聲的頻率與鋼液溫度有一定函數關系,因而通過測量噪聲,并進行頻譜分析,就能間接測得鋼水溫度的原理,由置于煉鋼爐爐口附近的寬頻帶拾音器、前置放大濾波器、總線槽獨立插板ADSP板和計算機組成?？稍诓唤佑|鋼水的條件下,連續(xù)測量、顯示、存儲煉鋼爐內鋼水溫度,能實現(xiàn)煉鋼自動化,提高生產效率,大大減輕煉鋼工勞動強度。
文檔編號G01K15/00GK1222675SQ9712096
公開日1999年7月14日 申請日期1997年11月27日 優(yōu)先權日1997年11月27日
發(fā)明者謝桂海, 蘇連祥, 張鐵石, 王嘉貞 申請人:蘇連祥, 謝桂海