RH精煉爐鋼水溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-13 13:29
在冶金、石化等行業(yè)中,首要目標(biāo)就是提高其生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量。這就需要控制好生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)工序和相應(yīng)參數(shù),其中最關(guān)鍵的莫過(guò)于加熱工件的表面溫度,準(zhǔn)確而又及時(shí)地獲取工件的表面溫度至關(guān)重要。例如在冶煉中,鋼鐵表面溫度的高低就決定了它是否擁有良好的金相性能。目前,國(guó)內(nèi)常用的測(cè)溫技術(shù)主要有兩種,一種是常用的熱電偶法,另一種是東北大學(xué)提出的黑體空腔法。前者是接觸法測(cè)溫,是一種業(yè)界認(rèn)為比較可靠的測(cè)溫方式,但其局限性很大,而且測(cè)量的成功率并不是很高。后者雖然也屬于接觸測(cè)溫,但是將測(cè)溫探頭置于黑體空腔中再插入鋼水內(nèi)部,測(cè)得的溫度也具有較高的滯后性,通常情況下,平均響應(yīng)時(shí)間在50s左右,因此也沒(méi)有達(dá)到實(shí)時(shí)測(cè)溫的目的。爐外精煉技術(shù)已經(jīng)得到空前發(fā)展,在先進(jìn)的自動(dòng)化控制和完備的模型控制系統(tǒng)下,初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)精煉工藝過(guò)程的精確控制。但是,RH精煉過(guò)程中的鋼水溫度檢測(cè)目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù),依然是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的熱電偶探頭對(duì)鋼包內(nèi)鋼水進(jìn)行多次接觸式測(cè)量的方式獲取。這種方式需要人工配合,并且缺乏相應(yīng)的溫度控制模型,完全依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)指引,因而存在測(cè)溫時(shí)間滯后、測(cè)溫不連續(xù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。本項(xiàng)目采用近紅外比色測(cè)溫技術(shù),它是一種集數(shù)...
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
1.2.1 比色測(cè)溫法
1.2.2 多波長(zhǎng)法
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
1.4 本論文的創(chuàng)新部分
第二章 近紅外圖像比色測(cè)溫的基本理論
2.1 經(jīng)典測(cè)溫理論
2.1.1 普朗克(Planck)輻射定律
2.1.2 斯蒂凡—玻爾茲曼定律
2.1.3 基爾霍夫(Kirchhoff)定律
2.1.4 維恩(Wien)位移定律
2.2 近紅外圖像比色測(cè)溫原理
2.2.1 比色測(cè)溫原理
2.2.2 比色測(cè)溫法的優(yōu)點(diǎn)
第三章 RH真空槽內(nèi)鋼水溫度測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化
3.1 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化1--最優(yōu)紅外工作波段的選取
3.2 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化2--雙波長(zhǎng)的選擇設(shè)計(jì)
3.3 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化3--鋼水與爐體、鋼渣等物質(zhì)的精確區(qū)分
3.3.1 最佳分類(lèi)數(shù)的確定
3.3.2 處理流程及結(jié)果
3.4 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化4--鋼水液面的波動(dòng)性計(jì)算
3.5 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化5--系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
3.6 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化6--灰度值修正
3.7 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化7--系統(tǒng)誤差分析及校正
3.7.1 誤差分析
3.7.2 誤差修正
3.8 本章結(jié)論
第四章 近紅外圖像比色測(cè)溫裝置的系統(tǒng)優(yōu)化
4.1 測(cè)溫裝置的系統(tǒng)構(gòu)成
4.1.1 核心部件——雙紅外面陣探測(cè)器
4.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)
4.1.3 主要功能及其特點(diǎn)
4.2 測(cè)溫裝置工作流程
4.3 測(cè)溫裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 監(jiān)測(cè)探頭的二次改進(jìn)
4.3.2 核心部件的防護(hù)優(yōu)化
4.3.3 信號(hào)傳輸與抗干擾優(yōu)化
4.3.4 筒體外壁結(jié)露問(wèn)題的解決
4.4 測(cè)溫軟件系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程
4.5 測(cè)溫軟件優(yōu)化
4.5.1 界面優(yōu)化
4.5.2 工業(yè)監(jiān)控與溫度檢測(cè)的自動(dòng)切換
4.5.3 數(shù)據(jù)庫(kù)及歷史查詢(xún)
4.5.4 溫度預(yù)報(bào)模型的建立
4.6 本章結(jié)論
第五章 RH精煉爐應(yīng)用結(jié)果及分析
5.1 RH精煉爐簡(jiǎn)介
5.2 工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果
5.3 正式應(yīng)用結(jié)果
5.3.1 典型爐次的連續(xù)測(cè)溫結(jié)果
5.3.2 連續(xù)測(cè)溫裝置的測(cè)溫精度
5.4 本章結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Hybrid Model of Molten Steel Temperature Prediction Based on Ladle Heat Status and Artificial Neural Network[J]. Fei HE,Dong-feng HE,An-jun XU,Hong-bing WANG,Nai-yuan TIAN. Journal of Iron and Steel Research(International). 2014(02)
[2]比色測(cè)溫的波長(zhǎng)選擇[J]. 馮馳,張崇關(guān),王兆豐. 應(yīng)用科技. 2013(03)
[3]視頻面陣CCD相機(jī)多模式成像技術(shù)[J]. 李國(guó)寧,張然峰,王文華,韓雙麗,金龍旭. 半導(dǎo)體光電. 2012(06)
[4]紅外成像技術(shù)在轉(zhuǎn)爐鋼渣檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 申屠理鋒,唐安祥. 激光與紅外. 2012(11)
[5]紅外光纖比色測(cè)溫法技術(shù)研究[J]. 趙團(tuán),張蕊,封青梅,王麗霞,姚洪志,紀(jì)向飛. 微波學(xué)報(bào). 2012(S3)
[6]基于流體噴射原理的室內(nèi)空間自然換氣研究[J]. 毛文元,胡明輔,別玉,張?jiān)?常靜華. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(12)
[7]光場(chǎng)強(qiáng)度分布測(cè)量中CCD噪聲的校正[J]. 劉立力,達(dá)爭(zhēng)尚,田新鋒,段亞軒,李東堅(jiān),孫策,董曉娜. 強(qiáng)激光與粒子束. 2011(09)
[8]吹氬站鋼水終點(diǎn)溫度預(yù)報(bào)模型及其仿真應(yīng)用[J]. 蘆永明,田乃媛,徐安軍,賀東風(fēng). 冶金自動(dòng)化. 2009(05)
[9]比色測(cè)溫理論中誤差修正函數(shù)的研究[J]. 吳海濱,劉純紅. 量子電子學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]Development of RH refining technology at Baosteel[J]. Jian Cui Zongze Huang Zhigang Ma Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd.,Shanghai 201900,China. Baosteel Technical Research. 2007(01)
博士論文
[1]數(shù)字電視信號(hào)傳輸安全防范系統(tǒng)研究[D]. 任相軍.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
碩士論文
[1]黑體空腔鋼水連續(xù)測(cè)溫傳感器傳熱模型及應(yīng)用研究[D]. 劉勇霞.東北大學(xué) 2011
[2]動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)可靠性分析及不確定度研究[D]. 張娟.西安石油大學(xué) 2011
[3]我國(guó)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易研究[D]. 王錫誠(chéng).華中科技大學(xué) 2010
[4]基于近紅外比色測(cè)溫技術(shù)對(duì)爐內(nèi)溫度全視場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 程閃.安徽大學(xué) 2010
[5]基于遺傳算法的模糊聚類(lèi)技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 張秀蘭.西安科技大學(xué) 2009
[6]基于CCD圖像傳感器的溫度測(cè)量技術(shù)研究[D]. 張亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[7]基于近紅外成像技術(shù)的爐內(nèi)工件比色測(cè)溫系統(tǒng)[D]. 鄭宏偉.安徽大學(xué) 2007
[8]一種新型非接觸常溫測(cè)量方法的研究[D]. 鞠曉君.山東科技大學(xué) 2007
[9]基于CCD圖像傳感器的高溫熔體溫度場(chǎng)軟測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 劉征.中南大學(xué) 2005
[10]電路故障紅外實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 莫影.電子科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3227609
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀和進(jìn)展
1.2.1 比色測(cè)溫法
1.2.2 多波長(zhǎng)法
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
1.4 本論文的創(chuàng)新部分
第二章 近紅外圖像比色測(cè)溫的基本理論
2.1 經(jīng)典測(cè)溫理論
2.1.1 普朗克(Planck)輻射定律
2.1.2 斯蒂凡—玻爾茲曼定律
2.1.3 基爾霍夫(Kirchhoff)定律
2.1.4 維恩(Wien)位移定律
2.2 近紅外圖像比色測(cè)溫原理
2.2.1 比色測(cè)溫原理
2.2.2 比色測(cè)溫法的優(yōu)點(diǎn)
第三章 RH真空槽內(nèi)鋼水溫度測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化
3.1 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化1--最優(yōu)紅外工作波段的選取
3.2 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化2--雙波長(zhǎng)的選擇設(shè)計(jì)
3.3 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化3--鋼水與爐體、鋼渣等物質(zhì)的精確區(qū)分
3.3.1 最佳分類(lèi)數(shù)的確定
3.3.2 處理流程及結(jié)果
3.4 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化4--鋼水液面的波動(dòng)性計(jì)算
3.5 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化5--系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
3.6 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化6--灰度值修正
3.7 關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化7--系統(tǒng)誤差分析及校正
3.7.1 誤差分析
3.7.2 誤差修正
3.8 本章結(jié)論
第四章 近紅外圖像比色測(cè)溫裝置的系統(tǒng)優(yōu)化
4.1 測(cè)溫裝置的系統(tǒng)構(gòu)成
4.1.1 核心部件——雙紅外面陣探測(cè)器
4.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)
4.1.3 主要功能及其特點(diǎn)
4.2 測(cè)溫裝置工作流程
4.3 測(cè)溫裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3.1 監(jiān)測(cè)探頭的二次改進(jìn)
4.3.2 核心部件的防護(hù)優(yōu)化
4.3.3 信號(hào)傳輸與抗干擾優(yōu)化
4.3.4 筒體外壁結(jié)露問(wèn)題的解決
4.4 測(cè)溫軟件系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程
4.5 測(cè)溫軟件優(yōu)化
4.5.1 界面優(yōu)化
4.5.2 工業(yè)監(jiān)控與溫度檢測(cè)的自動(dòng)切換
4.5.3 數(shù)據(jù)庫(kù)及歷史查詢(xún)
4.5.4 溫度預(yù)報(bào)模型的建立
4.6 本章結(jié)論
第五章 RH精煉爐應(yīng)用結(jié)果及分析
5.1 RH精煉爐簡(jiǎn)介
5.2 工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果
5.3 正式應(yīng)用結(jié)果
5.3.1 典型爐次的連續(xù)測(cè)溫結(jié)果
5.3.2 連續(xù)測(cè)溫裝置的測(cè)溫精度
5.4 本章結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Hybrid Model of Molten Steel Temperature Prediction Based on Ladle Heat Status and Artificial Neural Network[J]. Fei HE,Dong-feng HE,An-jun XU,Hong-bing WANG,Nai-yuan TIAN. Journal of Iron and Steel Research(International). 2014(02)
[2]比色測(cè)溫的波長(zhǎng)選擇[J]. 馮馳,張崇關(guān),王兆豐. 應(yīng)用科技. 2013(03)
[3]視頻面陣CCD相機(jī)多模式成像技術(shù)[J]. 李國(guó)寧,張然峰,王文華,韓雙麗,金龍旭. 半導(dǎo)體光電. 2012(06)
[4]紅外成像技術(shù)在轉(zhuǎn)爐鋼渣檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 申屠理鋒,唐安祥. 激光與紅外. 2012(11)
[5]紅外光纖比色測(cè)溫法技術(shù)研究[J]. 趙團(tuán),張蕊,封青梅,王麗霞,姚洪志,紀(jì)向飛. 微波學(xué)報(bào). 2012(S3)
[6]基于流體噴射原理的室內(nèi)空間自然換氣研究[J]. 毛文元,胡明輔,別玉,張?jiān)?常靜華. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(12)
[7]光場(chǎng)強(qiáng)度分布測(cè)量中CCD噪聲的校正[J]. 劉立力,達(dá)爭(zhēng)尚,田新鋒,段亞軒,李東堅(jiān),孫策,董曉娜. 強(qiáng)激光與粒子束. 2011(09)
[8]吹氬站鋼水終點(diǎn)溫度預(yù)報(bào)模型及其仿真應(yīng)用[J]. 蘆永明,田乃媛,徐安軍,賀東風(fēng). 冶金自動(dòng)化. 2009(05)
[9]比色測(cè)溫理論中誤差修正函數(shù)的研究[J]. 吳海濱,劉純紅. 量子電子學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]Development of RH refining technology at Baosteel[J]. Jian Cui Zongze Huang Zhigang Ma Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd.,Shanghai 201900,China. Baosteel Technical Research. 2007(01)
博士論文
[1]數(shù)字電視信號(hào)傳輸安全防范系統(tǒng)研究[D]. 任相軍.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
碩士論文
[1]黑體空腔鋼水連續(xù)測(cè)溫傳感器傳熱模型及應(yīng)用研究[D]. 劉勇霞.東北大學(xué) 2011
[2]動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)可靠性分析及不確定度研究[D]. 張娟.西安石油大學(xué) 2011
[3]我國(guó)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)貿(mào)易研究[D]. 王錫誠(chéng).華中科技大學(xué) 2010
[4]基于近紅外比色測(cè)溫技術(shù)對(duì)爐內(nèi)溫度全視場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 程閃.安徽大學(xué) 2010
[5]基于遺傳算法的模糊聚類(lèi)技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 張秀蘭.西安科技大學(xué) 2009
[6]基于CCD圖像傳感器的溫度測(cè)量技術(shù)研究[D]. 張亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[7]基于近紅外成像技術(shù)的爐內(nèi)工件比色測(cè)溫系統(tǒng)[D]. 鄭宏偉.安徽大學(xué) 2007
[8]一種新型非接觸常溫測(cè)量方法的研究[D]. 鞠曉君.山東科技大學(xué) 2007
[9]基于CCD圖像傳感器的高溫熔體溫度場(chǎng)軟測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 劉征.中南大學(xué) 2005
[10]電路故障紅外實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 莫影.電子科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3227609
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