Способ измерения температуры поверх-НОСТи СлиТКА HA уСТАНОВКАХ НЕпРЕ-РыВНОй РАзлиВКи МЕТАллА Советский патент 1981 года по МПК B22D11/16 

1

Изобретение относится к литейному производству, конкретнее к непре-.

рьшному литью металлов, и может использовано в системах управления установками непрерывной разливки металла.

Известен способ измерения температуры поверхности движущеГ-ося слитка Hh установках непрерывной разливки металла, заключающийся в том, что участок поверхности движущегося слитка, температуру которого измеря зт, облучают внешним источником иэ(1учения, при этом мощность этого внешнего источника излучения изме няют таким образом, что воспринимаемый с анализируемого участка поверх-, ности результирующий поток излучения близок к излучению абсолютно черного тела ll.

HejdOCTaTOK этого способа заключается в том, что измеряя достаточно точно действительную температуру поверхности объекта независимо от -его излучатёльной способности, он:позво- ляет точно оценить температуру соб-ственно металла только для неотсло- ившейся окалины, температура которой незначительно отличается от тем,пературы металла.

в случае отслоившейся окалины измерение её температуры не П9зволяе т с требуемой точностью оценить температуру собственно металла, так как она существенно ниже температуры ОСНОВНОГО металла. Таким образом, возникает погрешность в измерении температуры поверхности непрерывного слитка, и следовательно, неоп0тимальные условия охлаждения его в зоне .роликовой проводки машины, что ,приводит к ухудшению качества непрерывногр слитка и увеличению брака. Известен также способ измерения

5 температуры поверхности слитка на установках непрерывной разливки металла, в котором измеряют температуру слитка пирометром со сферическим зеркальным отражателем.

0

Вследствие многократного отражения излучения поверхности слитка от внутренней поверхности зеркальной полусферырезультирующее излучение, воспринимающее пирометром, близко

5 к Излучению абсолютно черного тела, по котором.у обычно градуируются все пирометры излучения. В результате этого на показания, пирометра практически не влияет изменение значения излу0чатёльной способности поверхности

слитка, как свободной от окалины (окисной пленки), так и покрытой ока

.ЛИНОЙ (окисной; пленкой). При достаточном времени измерения температуры поверхность окалины, как отслоившейся, так и. неотслоившейся принимает температуру металла. В зависимости от толщины окалины это время составляет на неподвижном слитке 5 т

20 с f2., ;

Однако с помощью этого способа нельзя измерять действительную температуру движущегося слитка, покрытого достаточно толстым рОО-300 мкм)) слоем отслоившейся и неотслоившейся окалины ((например, на установках непрерывной разливки металла, так как за время, в течение которого анализируемый участок поверхности слитка находится под зеркалом, окалина этого участка не успевает прогреться до температуры металла слитка). Цель изобретения - повышение точности измерения температуры поверхности непрерывного слитка и улучшени его качества.

Поставленная цель достигается тем что в способе измерения температуры поверхности слитка на установках непрерывной разливки металла, заключающемся в том, что измеряют температуру слитка пирометром со сферическим зеркальным отражателем, дополнительно нагревают участок поверхности непрерывного слитка до температуры не ниже температуры слитка, теплоизолируют участок поверхности непрерывного слитка, расположенный непосредственно за нагреваемым участком по ходу движения слитка, измеряют температуру поверхности слитка непосредственно перед теплоизолирова ным участком и непосредственно за ним, определяют разность этих температур и при их неравенстве изме-няют нагрев участка поверхности непрерывного слитка в соответствии с законом

. N К(Т2- Т)+ К,У( Tjdfi где Т - температура поверхности слитк.а перед теплоизолированным участком; температураповерхности

слиткА за теплоизолированным участком; ; ..

К и коэффициенты пропорциональ-i

ностиг

/Ц- мощность, подводимая к нагревателю, до устранения разности этих температур. Таким образом, происходит подогрев отслоившейся окашины, если она недогреТа до температуры слитка, которая за время прохождения через теплоизолированный участок подогревается за счет теплообмена в замкнутом объеме к, наоборот, подогрев окалины снижается, если за время прохождения слитка через теплоизолированный участок

температура поверхности слитка понижается, что свидетельствует о том, что интенсивность подогрева .велика и окалина перегрета. В атом случае за время прохождения слитка через теплоизолированный участок окгшина от дает избыточное тепло основной массе металла слитка. В результате, измеренная температура поверхности непрерывного слитка, покрытой отслоившейся и неотслоившейся окалиной,

приближается к действительной температуре металла слитка за счет максимального приближения температуры отслоившейся окалины к температуре собственно металла слитка.

5 На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит пирометр 1 со сферическим зеркальным отражателем, апертура которого располагается

0 в непосредственной близости к поверхности слитка 2. Выход пирометра подключен на вход алгебраического сумматора 3. Другой пирометр 4, аналогичный, по конструкции пирометру 1,

5 отделен от него протяженным по ходу заготовки вогнутым зеркальным отражателем 5, образующим с поверх- ностью слитка 2 закрытую всех,сторон полость, внутри которойпроисходит теплообмен излучением между

участками поверхности слитка2,как /(Свободными тэтокалины,так и покрытыми отслоившейся и неотслоившейся окалиной, при этом выход пирометра 4 подсоединен на другой вход алгебраического сумматора 3. Выход алгебраического сумматора 3 подсоединен на вход регулятора б мощности, который подключен к нагревателю 7. Температура поверхности слитка 2 измеряется вторичным прибором 8, подключенным на выход пирометра 4.

Устройство работает следующим образом.

До включения напряжения питания

5 нагревателя 7 отслоившаяся окалина на поверхности непрерывного слитка 2, имеющая пониженную температуру по сравнению с температурой слитка, подогревается, проходя под отражате0 -лем 5, вследствие чего сигнал пирометра .1 ниже сигнала пирометра 4, и сигнал разности с выхода алгебраического сумматора 3 проходит на вход регулятора б мсадности. В этом случае при включении питания от сети ; к нагревателю 7 от регулятора б мощности подводится максимальная мощность, и отслоившаяся окалина , нагревается до тех пор по закону N )+ K- JCTi- T)di , пока

0 разностный сигнал с выхода алгебраического сумматора 3 не становится равным нулю. В этом случае прибор 8 показывает температуру, наиболее близкую к действительной тем5пературе слитка 2. Если вследствие