比色測(cè)溫在鋼坯加熱爐中的工業(yè)應(yīng)用.pdf

1、在世界各國(guó)都在加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的今天，鋼鐵的需求量持續(xù)上升，冶金行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。僅我國(guó)冶金行業(yè)就有各類爐窯一千余座，每年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤一千七百多萬噸。加熱爐是軋鋼生產(chǎn)中一個(gè)必不可少的設(shè)備，也是主要的能耗設(shè)備。對(duì)加熱爐內(nèi)鋼坯溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和預(yù)報(bào)，對(duì)于保障安全、提升生產(chǎn)效率及成鋼品質(zhì)、節(jié)約能源等方面具有重要意義。
　　 目前，對(duì)于爐內(nèi)鋼坯的內(nèi)部溫度測(cè)算，都是基于熱電偶測(cè)得加熱爐的氣氛溫度，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式而得出的表面溫度，再通過熱傳遞

2、理論進(jìn)一步模擬出來的[1]。但是，在實(shí)際過程中，利用傳統(tǒng)方法獲取的表面溫度，會(huì)由于多種環(huán)境因素以及燃料熱值波動(dòng)等因素而存在誤差。因此，準(zhǔn)確的獲取加熱爐內(nèi)鋼坯的表面溫度，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，比色測(cè)溫技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。在本文中，我們將比色測(cè)溫方法運(yùn)用到了鋼坯加熱爐中，直接測(cè)得鋼坯的表面溫度，并對(duì)熱量從鋼坯表面到內(nèi)部的傳導(dǎo)過程進(jìn)行了有限元分析。將比色測(cè)溫系統(tǒng)所測(cè)得的爐內(nèi)鋼坯表面溫度作為熱

3、傳導(dǎo)的邊界條件之一，并建立模型，推導(dǎo)出鋼坯的內(nèi)部溫度場(chǎng)。
　　 本文首先從輻射度學(xué)的一些基本概念以及Planck定律出發(fā)，說明了比色測(cè)溫的基本原理，介紹了熱傳導(dǎo)的相關(guān)理論知識(shí)，包括熱傳導(dǎo)理論控制方程以及初始條件和邊界條件。接著我們介紹了所使用的比色測(cè)溫系統(tǒng)，以及測(cè)溫流程，并介紹了雙光路比色測(cè)溫系統(tǒng)以及其中的一些主要硬件，如:光學(xué)系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器件、圖像采集及分析處理模塊等;論證了在運(yùn)用比色測(cè)溫方法時(shí)最佳雙波長(zhǎng)組合的選擇方法;介紹