一种钢水罐无线连续测温系统与钢水温度预判方法与流程

本发明涉及钢铁冶金以及测温计量，具体而言，尤其涉及一种钢水罐无线连续测温系统与钢水温度预判方法。

背景技术：

1、钢铁冶炼工艺过程中钢液温度是直接影响转炉冶炼过程、精炼过程以及连铸过程的关键工艺参数。实现钢铁冶炼工艺全流程铁素流温度监控是提高冶炼效率、降低冶炼能耗的重要方法。

2、钢水罐连续测温技术是限制钢铁冶炼全流程测温发展的核心环节。现有连续测温技术应用于连铸中间包，连铸中间包中由于钢水动力学条件较为稳定，能够为钢水连续测温提供良好的检测环境。

3、由于在冶炼过程中，钢水罐作为钢水的载具需要在作业区内不断周转，复杂的使用环境难以保证钢水罐连续测温热电偶的稳定、持续连接，故亟需发明一种钢水罐无线连续测温系统，用以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、根据上述提出钢铁冶炼过程中钢水空罐以及钢水温度难以测量以及所导致的转炉出钢温度难以精确控制的技术问题，而提供一种钢水罐无线连续测温系统与钢水温度预判方法。本发明主要利用在钢水罐侧壁上设置温度传感器，通过无线信号发射器与无线信号接收器，将温度传感器测出的温度实时传输到温度分析功能模块内，进行分析，从而进行精准控制，具有全流程测温、响应速度快以及操作简便等优势。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种钢水罐无线连续测温系统，包括：

4、温度传感器，设置在钢水罐的侧壁上，其测温端部穿过所述侧壁与钢水罐内部连通，用于测量罐内环境温度或者钢水温度；

5、无线信号发射器，与所述温度传感器相连，用于传输所述温度传感器测量的温度数据信号；

6、无线信号接收器，用于接收所述无线信号发射器传输的温度数据信号；

7、温度分析功能模块，与所述无线信号接收器相连，用于收集所述无线信号接收器接收的温度数据，将其传输至炼钢厂系统中并进行回归分析。

8、进一步地，所述温度传感器安装于靠近所述钢水罐底部的侧壁区域上。

9、进一步地，所述温度传感器包括用于测温的热电偶、用于安装所述热电偶的热电偶砖座、与所述热电偶砖座固定的固定连接件以及设置在固定连接件上与所述无线信号发射器相连的连接接头，所述固定连接件卡接固定在所述钢水罐的侧壁外侧。

10、进一步地，所述热电偶砖座采用耐火材料制成。

11、进一步地，所述热电偶为符合iec584、din43710、nbs125、jis1981、afnor和bs4937国际标准的b型pt30％rh/pt6％rh热电偶丝，在钯1554℃的熔化温度下，偶丝精度为±1℃。

12、本发明还公开了一种上述的钢水罐无线连续测温系统的钢水温度预判方法，通过温度分析功能模块采用线性回归方法分析炼钢厂系统中接收到的温度数据，对各个工序钢水温度进行预判；所述温度数据是由温度传感器测量钢水罐内的环境温度或者钢水温度，通过无线信号发射器到无线信号接收器后传输到温度分析功能模块中；所述温度分析功能模块包括：转炉出钢温度预判模型；钢水罐周转过程温度损失模型；精炼结束温度预判模型以及钢水罐烘烤温度制度模型。

13、进一步地，所述转炉出钢温度预判模型，根据转炉出钢前钢水罐温度以及出钢后钢水温降数据对实际转炉出钢所需温度进行预判，转炉操作人员根据预判结果对出钢时钢水温度进行调整。

14、进一步地，所述钢水罐周转过程温度损失模型，根据钢水罐周转过程各工序节点温度控制情况，评价钢水罐周转状态以及能源利用情况。

15、进一步地，所述精炼结束温度预判模型，根据过热度、静置时间温降以及传搁时间温降数据，判断钢水精炼结束温度。

16、进一步地，所述钢水罐烘烤温度制度模型，根据钢水罐内实时反馈的温度数据，对烘烤过程火焰进行调整。

17、较现有技术相比，本发明通过在钢水罐底部区域的侧壁上设置温度传感器，通过热电偶砖座将热电偶探头固定，使热电偶探头深入到钢水中，进行实时测温，再通过与温度传感器相连的无线信号发射器将温度数据传输出去，通过无线信号接收器接收数据并传输到温度分析功能模块中进行回归分析，分析功能模块通过钢水冶炼过程中的步骤进行拆分模型分析，即转炉出钢温度预判模型；钢水罐周转过程温度损失模型；精炼结束温度预判模型以及钢水罐烘烤温度制度模型，实时调整，从而解决钢铁冶炼过程中钢水空罐以及钢水温度难以测量以及所导致的转炉出钢温度难以精确控制的技术问题。

18、本发明的无线连续测温系统，对炼钢过程中关键过程工序的钢水温度预判，即罐温、氩站吹氩过程温度损失、从炼钢运输到精炼传输温降、精炼过程搬出温度、钢水静置过程温度损失、连铸开始浇注温度等等，能够整合优化系统能源，提高冶炼全流程控制水平，具有全流程测温、响应速度快以及操作简便等优势。

技术特征：

1.一种钢水罐无线连续测温系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钢水罐无线连续测温系统，其特征在于，所述温度传感器安装于靠近所述钢水罐底部的侧壁区域上。

3.根据权利要求2所述的钢水罐无线连续测温系统，其特征在于，所述温度传感器包括用于测温的热电偶、用于安装所述热电偶的热电偶砖座、与所述热电偶砖座固定的固定连接件以及设置在固定连接件上与所述无线信号发射器相连的连接接头，所述固定连接件卡接固定在所述钢水罐的侧壁外侧。

4.根据权利要求1所述的钢水罐无线连续测温系统，其特征在于，所述热电偶砖座采用耐火材料制成。

5.根据权利要求1所述的钢水罐无线连续测温系统，其特征在于，所述热电偶为符合iec584、din43710、nbs125、jis1981、afnor和bs4937国际标准的b型pt30％rh/pt6％rh热电偶丝，在钯1554℃的熔化温度下，偶丝精度为±1℃。

6.一种应用权利要求1-5任意一项权利要求所述的钢水罐无线连续测温系统的钢水温度预判方法，其特征在于，通过温度分析功能模块采用线性回归方法分析炼钢厂系统中接收到的温度数据，对各个工序钢水温度进行预判；所述温度数据是由温度传感器测量钢水罐内的环境温度或者钢水温度，通过无线信号发射器到无线信号接收器后传输到温度分析功能模块中；所述温度分析功能模块包括：转炉出钢温度预判模型；钢水罐周转过程温度损失模型；精炼结束温度预判模型以及钢水罐烘烤温度制度模型。

7.根据权利要求6所述的钢水温度预判方法，其特征在于，所述转炉出钢温度预判模型，根据转炉出钢前钢水罐温度以及出钢后钢水温降数据对实际转炉出钢所需温度进行预判，转炉操作人员根据预判结果对出钢时钢水温度进行调整。

8.根据权利要求6所述的钢水温度预判方法，其特征在于，所述钢水罐周转过程温度损失模型，根据钢水罐周转过程各工序节点温度控制情况，评价钢水罐周转状态以及能源利用情况。

9.根据权利要求6所述的钢水温度预判方法，其特征在于，所述精炼结束温度预判模型，根据过热度、静置时间温降以及传搁时间温降数据，判断钢水精炼结束温度。

10.根据权利要求6所述的钢水温度预判方法，其特征在于，所述钢水罐烘烤温度制度模型，根据钢水罐内实时反馈的温度数据，对烘烤过程火焰进行调整。

技术总结
本发明提供一种钢水罐无线连续测温系统与钢水温度预判方法。本发明的系统包括：设置在钢水罐侧壁上的温度传感器，测温端部穿过侧壁与钢水罐内部连通，用于测量罐内环境温度或者钢水温度；与温度传感器相连的无线信号发射器，用于传输温度数据信号；无线信号接收器，用于接收无线信号发射器传输的温度数据信号；温度分析功能模块，与无线信号接收器相连，用于收集无线信号接收器接收的温度数据，将其传输至炼钢厂系统中并进行回归分析。本发明的方法主要通过无线信号发射与接收，将设置在钢水罐侧壁上的温度传感器测出的温度实时传输到温度分析功能模块内，进行温度预测分析，从而进行精准控制，具有全流程测温、响应速度快以及操作简便等优势。

技术研发人员：孙群,苏建铭,温荣宇,吴春杰,王喆,杜林
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13