[发明专利]一种电弧炉炼钢在线测量钢液温度的测温系统及测温方法

权利要求书

1.一种电弧炉炼钢在线测量钢液温度的测温系统，其特征在于，该装置包括控制系统、供气系统和采集系统；

所述采集系统包括炉壁喷枪、连接装置、保护玻璃和红外测温传感器；

所述供气系统包括吹扫气源、测温气源、O₂源、吹扫气阀组、测温气阀组和氧气阀组；

所述控制系统包括上位机和信号转换器；

其中，所述炉壁喷枪一端设有拉乌尔喷嘴，另一端与所述连接装置的一端连接，所述炉壁喷枪的侧壁设有循环氧进口，循环水出口，和测温气进口，所述红外测温装置探头传感器设置在所述连接装置的另一端，所述透明保护玻璃设置在所述红外测温传感器与所述连接装置之间的连接处，用于保护所述红外测温传感器，所述连接装置的末端设有吹扫气进口，所述连接装置的侧壁上设有主射流进口，所述O₂源通过氧气阀组分别与所述主射流进口和循环氧进口连通，所述吹扫气源通过所述吹扫气阀组与所述吹扫气进口连通，测温气源通过所述测温气阀组与所述测温气进口连通；所述上位机通过所述信号转换器与所述红外测温装置探头传感器数据连接，所述上位机分别与所述吹扫气阀组、测温气阀组和氧气阀组控制连接。

2.根据权利要求1所述的测温系统，其特征在于，该系统还包括集束射流组件，该组件包括天然气源、天然气阀组和连接件，所述连接件设置在所述炉壁喷枪和连接装置之间，所述连接件上设有天然气进口，所述天然气源通过所述天然气阀组与所述天然气进口连通，所述天然气阀组通过数据线与所述上位机连接。

3.如权利要求1所述的测温系统，其特征在于，所述保护玻璃为耐压透明石英玻璃，所述透明石英玻璃耐压值为3.0Mpa。

4.如权利要求1所述的测温系统，其特征在于，所述炉壁喷枪为集束射流型喷枪或超音速喷枪。

5.一种使用权利要求1-4任意一项所述的电弧炉炼钢在线测量钢液温度的测温系统的测温方法,其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：电弧炉冶炼过程中，测温系统的氧气阀组通过炉壁喷枪根据工艺要求向电弧炉内正常吹氧脱碳进行冶炼；

步骤2：控制系统发出钢液温度测量信号，测温气阀组启动工作，冶炼模式结束，系统切换至间断性测温模式，确定测温时间为T_c1,T_c1=12-20s，吹扫气阀组工作，吹扫气源通过吹扫通道对保护玻璃进行吹扫，吹扫气流量为Q₁,时间为t_1，清扫结束；

步骤3：控制系统根据电弧炉内的冶炼阶段确定测温气体的供气量；

步骤4：确定测温气体供应量和测温时间后，在上位机作用下，测温气体由测温气源通过测温气阀组经连接装置的主射流进口供应至炉壁喷枪，炉壁喷枪产生超音速测温气体射流，穿透电弧炉内钢液表面的泡沫渣层，排开炉膛内的含烟炉气，在射流冲击区出现裸露的钢液面；在裸露钢液和红外测温装置探头传感器之间形成纯净的测温气体射流通道，裸露钢液辐射的温度特征信号经测温气体射流通道、喷枪喉口和喷枪中心氧管，由红外测温传感器接收钢液温度特征信号，温度测量信号经信号转换器传输至计算机测温控制系统，经计算后得到所测钢液温度，在测温时间t_c1内进行多次测温，达到设定测温时间t_c1后，上位机停止测温气阀组供应测温气体，切换为O₂供应，测温结束，返回步骤1。