一种钢坯加热温度均匀性的测量装置及方法.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CN108917960A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810462776.3(22)申请日2018.05.15(71)申请人首钢集团有限公司地址100041北京市石景山区石景山路68号(72)发明人陈冠军王金花吴刚彭晓慧曹恒王泽举(74)专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302代理人马苗苗(51)Int.Cl.G01K7/02(2006.01)G01J5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种钢坯加热温度均匀性的测量装置及方法(57)摘要本发明公开了一种钢坯加热温度均匀性的测量装置及方法。该测量装置包括：镜头、光栅、探测器和成像装置和计算机依次连接；温度记录仪，在钢坯入炉之前安装在钢坯表面；热电偶，在钢坯入炉之前设置于钢坯中的测量孔底部，测量孔上部填有耐火材料，热电偶与温度记录仪相连；在钢坯加热过程中，通过热电偶测量钢坯内部温度，通过温度记录仪按照设定时间步长保存热电偶测量的温度数据；在钢坯出炉后，通过镜头、光栅、探测器、成像装置获得钢坯的上表面温度图像和下表面温度图像；通过计算机基于钢坯内部的温度数据、上表面温度图像及下表面温度图像分析获得钢坯加热温度均匀性，解决了现有技术中钢坯加热温度均匀性评价准确性较差的技术问题。CN108917960ACN108917960A权利要求书1/2页1.一种钢坯加热温度均匀性的测量装置，包括：镜头、光栅、探测器和成像装置和计算机依次连接，其特征在于，所述装置还包括：温度记录仪，在所述钢坯入炉之前安装在钢坯表面；热电偶，在所述钢坯入炉之前设置于所述钢坯中的测量孔底部，所述测量孔上部填有耐火材料，所述热电偶与所述温度记录仪相连；其中，在所述钢坯加热过程中，通过所述热电偶测量所述钢坯内部温度，通过所述温度记录仪按照设定时间步长保存所述热电偶测量的温度数据；在所述钢坯出炉后，通过镜头、光栅、探测器、成像装置获得所述钢坯的上表面温度图像和下表面温度图像；通过所述计算机基于所述钢坯内部的所述温度数据、所述上表面温度图像及下表面温度图像分析获得钢坯加热温度均匀性。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢坯为长方体，所述长方体的长为1～15m，所述长方体的宽为1～10m，所述长方体的高为0.2～0.5m。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量孔均匀开设在所述钢坯上，所述测量孔的数量为9～30个，所述测量孔的直径为3～5mm。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述设定时间步长为15～20s。5.如权利要求1～4任一所述的装置，其特征在于，所述温度记录仪中还包含无线发送装置，通过所述无线发送装置将所述温度数据传送至所述计算机。6.一种钢坯加热温度均匀性的测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1～4任一所述的装置，所述方法包括：通过如下公式计算获得每一时间段内所述钢坯的平均温度每一个测量点(i，j)的温度偏差加热温度均匀指数ξ：其中，T(i,j)为每一个测量点(i，j)的温度，i、j为非负整数，m、n为正整数；基于每一个时间段内所述钢坯每一个测量点的温度偏差和所述钢坯的加热温度均匀指数ξ，确认每一个时间段内所述钢坯加热温度均匀性等级。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于每一个时间段内所述钢坯每一个测量点(i，j)的温度偏差T(i,j)和所述钢坯的加热温度均匀指数ξ，确认每一个时间段内所述钢坯加热温度均匀性等级，包括：判断每一个时间段内所述温度偏差T(i,j)是否大于0.98且每一个测量点的温度偏差是否小于或者等于30℃；2CN108917960A权利要求书2/2页若判断结果为是，基于每一个时间段内所述温度偏差T(i,j)所属的温度范围，确认每一个时间段内所述钢坯加热温度均匀性等级。3CN108917960A说明书1/5页一种钢坯加热温度均匀性的测量装置及方法技术领域[0001]本发明涉及冶金行业轧钢加热技术领域，特别涉及一种钢坯加热温度均匀性的测量装置及方法。背景技术[0002]近年来，随着钢铁行业产品质量不断升级的要求，钢材表面质量要求越来越高，对钢材轧制的要求也越来越严，其中钢坯加热温度的控制尤为重要。钢坯在加热炉内由低温加热至高温，热量由外传至内部，由于炉内综合传热系数变化较大，如加热不均匀就造成钢坯上下表面、内部与外部温度的不均匀，造成轧制困难或轧制缺陷，同时如加热温度过高，也会导致加热炉的高耗能。因此，钢坯加热温度是否均匀不仅直接关系产品质量好坏，也会影响轧钢工序的能耗高低。[0003]为确保钢坯加热温度均匀，各钢铁企业及研究机构探索了各自的钢坯温度均匀性测定方法。常规的炉内热电偶测试不能准确测定钢坯内部温度和整体钢坯温度，或者采用红