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基于辐射法和原子发射光谱法的转炉口火焰温度测量

发布时间:2018-12-16 17:34
【摘要】:转炉炼钢的终点控制包括钢水出钢时温度及其成分的控制,炉口火焰能够反映炉内脱碳速率及转炉运行参数等。工业炉燃烧火焰可见光谱段,普遍存在着钾(K)和钠(Na)等碱金属元素的原子发射谱线,利用K的特征谱线相对比值可以计算火焰温度。基于辐射双色法,三色法和谱线相对强度法对转炉口火焰温度进行了测量;数据处理过程中对特征谱线进行了基线拟合提取,小波脊线拟合提取;特征谱线进行了Gauss函数和Lorenz函数拟合。结果表明,辐射测温法对谱线比较敏感,选择合理的波段能够有效,精确地测量火焰温度;采用谱线相对强度法受制于特征谱线的数学模型、谱线的跃迁机率、能级的简并度及火焰的光学厚度,需要分辨率非常高的光谱仪才能进行高温转炉火焰中电子温度的测量。
[Abstract]:The end point control of converter steelmaking includes the control of the temperature and composition of molten steel, the furnace mouth flame can reflect the decarburization rate in the furnace and the operation parameters of the converter, etc. The atomic emission lines of alkali metal elements such as potassium (K) and sodium (Na) exist in visible spectrum of combustion flame in industrial furnace. The flame temperature can be calculated by using the relative ratio of characteristic lines of K spectrum. The flame temperature of converter mouth was measured based on radiative two-color method, trichromatic method and relative intensity method of spectrum lines, and the characteristic spectral lines were extracted by baseline fitting and wavelet ridge fitting in the process of data processing. The characteristic lines are fitted with Gauss function and Lorenz function. The results show that the radiation temperature measurement method is sensitive to the spectral lines, and the reasonable band selection can effectively and accurately measure the flame temperature. The relative intensity method of spectral lines is subject to the mathematical model of characteristic spectral lines, the transition probability of spectral lines, the degeneracy of energy levels and the optical thickness of the flame. A very high resolution spectrometer is needed to measure the electron temperature in a high temperature converter flame.
【作者单位】: 南京理工大学电子工程与光电技术学院;
【基金】:高等学校博士学科点专项科研基金项目(20123219110021) 国家自然科学基金项目(61107011,61077012)资助
【分类号】:TF713;O657.31

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本文编号:2382770

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