一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109507173A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811461045.3(22)申请日2018.12.01(71)申请人湖北理工学院地址435003湖北省黄石市下陆区桂林北路16号(72)发明人胡志刚陈跃付勇军廖庆玲(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人宋涛(51)Int.Cl.G01N21/73(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统(57)摘要本发明涉及冶金检测技术领域，具体是一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，包括LF精炼炉钢包、光谱仪和计算机分析系统，所述光谱仪和所述计算机分析系统数据连接；所述LF精炼炉钢包通过一拖二光纤连接激光器和光谱仪，所述激光器和所述光谱仪与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统和计算机分析系统连接。本发明可以提高精炼效率和钢水成分控制精度，降低人工劳动强度，提高安全性，缩短冶炼时间和提高控制水平；此外，采用连续在线的成分检测，可以提高精炼自动化的控制水平。CN109507173ACN109507173A权利要求书1/1页1.一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，包括LF精炼炉钢包、光谱仪和计算机分析系统，所述光谱仪和所述计算机分析系统数据连接，其特征在于:所述LF精炼炉钢包通过一拖二光纤连接激光器和光谱仪，所述激光器和所述光谱仪与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统和计算机分析系统连接；所述计算机分析系统通过交换机分别与LF精炼炉数据库系统、其他工控机和基础自动化平台连接；进一步的，所述一拖二光纤由两根光纤组合而成，其中一根光纤为稀土掺杂石英光纤，另一根为石英光纤，两根光纤长度一致，平行组合，其中一头聚合成一端，另外一头分开形成两个端头。2.根据权利要求1所述的一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，其特征在于:所述一拖二光纤中稀土掺杂石英光纤端头与所述激光器连接。3.根据权利要求2所述的一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，其特征在于:所述激光器为稀土掺杂光纤脉冲激光器，功率范围30-150mj，发射激光波长1064nm。4.根据权利要求1所述的一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，其特征在于:所述一拖二光纤中石英光纤端头与所述光谱仪连接。5.根据权利要求4所述的一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，其特征在于:所述光谱仪检测波长范围为170-750nm。2CN109507173A说明书1/3页一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统技术领域[0001]本发明涉及冶金检测技术领域，具体是一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统。背景技术[0002]在冶金行业，为了提高钢水质量和进行钢水成分调整，通常需要进行LF精炼，该工序的最主要目标是调整钢水成分和温度，因此，在精炼过程中需要多次人工取样进行钢水成分分析。[0003]目前的LF精炼工艺一般都是在精炼过程中，采用人工插入取样器进行钢水取样，一般每炉钢需取样2-3次，然后将试样送化验室分析，化验室一般采用直读光谱的方式分析，先需要制样、磨样、分析等工序，一般需要5-15分钟才能输出分析结果，LF精炼操作工根据化验室反馈的钢水成分分析结果，调整合金的加入量和种类，达到冶炼钢种所需要的目标钢水成分。[0004]由于目前不具备液态钢水成分的在线直接测量，需要人工取样离线分析，不仅劳动强度大、安全性差，还需要较长的时间等待分析结果，对精炼时间和钢水成分的合格率有重要影响。发明内容[0005]为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统。[0006]一种LF精炼炉钢水成分的连续检测分析系统，包括LF精炼炉钢包、光谱仪和计算机分析系统，所述光谱仪和所述计算机分析系统数据连接；所述LF精炼炉钢包通过一拖二光纤连接激光器和光谱仪，所述激光器和所述光谱仪与计算机控制系统连接，所述计算机控制系统和计算机分析系统连接；冶炼过程中，计算机控制系统控制激光器以脉冲的方式，按照一定周期间歇式发射脉冲激光，发射到与吹气孔处接触的钢液面上，在钢液面上激发形成钢水的等离子体光谱，该光谱被光谱仪接受，经由计算机分析系统分析该光谱信号，利用光谱技术分析出钢水中化学成分C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Ti、V、Nb等主要元素的含量，并将检测到的钢水成分以数据和曲线的方式显示在计算机界面上。[0007]进一步的，所述一拖二光纤由两根光纤组合而成，其中一根光纤为稀土掺杂石英光纤，另一根为石英光纤，两根光纤长度一致，平行组合，其中一头聚合成一端，另外一头分开形成两个端头。[0008]进一步的，所述一拖二光纤中稀土掺杂石