(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123023192.2 (22)申请日 2021.12.0 3 (73)专利权人 北京科技大 学 地址 100083 北京市海淀区学院路3 0号 专利权人 北京北科神州亿立冶金 材料研究 所 (72)发明人 程树森　程晓曼　张丽英　王亮　 李世旺　胡铮　 (74)专利代理 机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 1 1401 专利代理师 岳野 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) C21C 5/46(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于钢包空包及出钢过程的热状态监 测系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于钢包空包及出 钢过程的热状态监测系统， 属于冶金技术领域。 该热状态 监测系统包括： 第一/第二热成像单元， 分别设置于第一/第二运动装置之上， 围绕钢包 外侧设置； 第三热成像单元、 可见光成像单元、 高 度/厚度采集单元， 并列设置于第三运动装置之 上， 位于钢包正上方； 称重装置， 位于钢包外侧下 部； 终端数据处理及控制单元， 通过通信传输单 元与第一/第二/第三热成像单元、 可见光成像单 元、 高度/厚度采集单元以及第一/第二/第三运 动装置连接。 本实用新型从多维度精确掌控钢包 空包及出钢过程的热状态， 分析出钢过程中钢包 吸热散热对钢水降温的影响。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 216524095 U 2022.05.13 CN 216524095 U 1.一种用于钢包空包及出钢过程的热状态监测系统， 其特征在于， 所述热状态监测系 统包括： 第一/第二热成像单 元， 分别设置 于第一/第二 运动装置之上， 围绕钢包外侧设置； 第三热成像单元、 可见光成像单元、 高度/厚度采集单元， 并列设置于第三运动装置之 上， 位于钢包正上 方； 称重装置， 位于钢包外侧下部； 终端数据处理及控制单元， 通过通信传输单元与第一/第二/第三热成像单元、 可见光 成像单元、 高度/厚度采集单 元以及第一/第二/第三 运动装置连接 。 2.根据权利要求1所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述第一/第 二/第三运动装置 结构相同， 包括： 云台以及设置 于所述云台下部的滑台。 3.根据权利要求1所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述第一/第 二/第三热成像单 元、 可见光成像单 元、 高度/厚度采集单 元均配置冷却保护装置 。 4.根据权利要求3所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述冷却保护装置包括冷却水 冷却保护、 压缩空气镜 头吹扫和镜 头保护窗口。 5.根据权利要求1所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述终端数据处理及控制单元 包括控制单 元和工控机 。 6.根据权利要求5所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述第一/第 二/第三热成像单 元、 可见光成像单元、 高度/厚度采集单元以及第一/第二/第三运动装置、 冷却保护装置均 与控制单 元相连。 7.根据权利要求6所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述控制单元与通信传输单元 相连， 通信传输单 元另一端与工控机相连。 8.根据权利要求1所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述热成像单元为红外热像 仪。 9.根据权利要求1所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述可见光成像单元为高清工 业相机。 10.根据权利要求1所述的热状态监测系统， 其特征在于， 所述高度/厚度采集单元为激 光测距扫描仪 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216524095 U 2一种用于钢包空包及出钢过 程的热状态 监测系统 技术领域 [0001]本实用新型属于冶金技术领域， 具体地涉及钢包在空包运转阶段前往转炉出钢位 以及转炉出钢时， 监测钢包空包及出钢过程热状态的一种用于钢包空包及出钢过程的热状 态监测系统。 背景技术 [0002]合适的钢液温度是保证连铸生产的前提， 也是获得良好铸坯质量的基础。 冶炼完 成的钢水在炼钢工艺过程中会经历多个温降过程， 其中包括出钢过程温降， 钢包吸热温降、 钢包运输过程温降、 精炼过程温降、 中间包过程温降。 钢包作为重要的物质载体设备， 贯穿 整个炼钢流程， 出钢 前钢包热状态并不可知且无法确定。 关注钢包热状态监测对于钢 液温 度控制， 提高终点温度命中率具有重要意 义。 [0003]长期以来， 钢铁企业大多采用人工盲选调取钢包去往转炉出钢位等待盛装钢液。 由于空钢包的热状态无法精确控制， 导致出钢后钢 水温度巨幅波动。 对于钢包的管理仅仅 停留在钢包烘烤、 钢包内衬残厚检测或依靠经验， 查阅文献发现某钢厂在高碳钢 各生产工 序温度控制数据进行了分析， 转炉出钢温度波动范围较大， 最高出钢温度与最低出钢温度 的差值达到了121℃， 钢包状况对整个温度控制过程造成了较大影 响。 CN202885936U公开了 一种钢包 热状态的自动测量装置， 通过天车、 台车位置及钢包重量对钢包状态的跟踪记录， 并未关注钢包空包热状态对出钢过程钢水温降的影响。 [0004]上述文献和专利没有提出适应于钢包空包运转阶段前往转炉出钢位时， 多维度测 量钢包热状态的测量系统或方法。 本文根据出钢过程中钢水 因钢包吸热、 散热， 提供了一种 用于钢包空包及出钢过程的热状态监测系统。 实用新型内容 [0005]针对上述现有技术的不足， 本实用新型公开了一种用于钢包空包及出钢过程的热 状态监测系统， 根据钢包容量、 钢包质量、 钢包温度、 钢包内衬 分布、 钢液温度、 渣液厚度、 渣 钢液残留等多维度精确掌控钢包空包及出钢过程的热状态， 分析出钢过程中钢包吸热散热 对钢水降温的影响。 [0006]根据本实用新型技术方案， 提供一种用于钢包空包及出钢过程的热状态监测系 统， 其特征在于， 该 热状态监测系统包括： [0007]第一/第二热成像单 元， 分别设置 于第一/第二 运动装置之上， 围绕钢包外侧设置； [0008]第三热成像单元、 可见光成像单元、 高度/厚度采集单元， 并列设置于第三运动装 置之上， 位于钢包正上 方； [0009]称重装置， 位于钢包外侧下部； [0010]终端数据处理及控制 单元， 通过通信传输单元与第一/第二/第三热成像单元、 可 见光成像单 元、 高度/厚度采集单 元以及第一/第二/第三 运动装置连接 。 [0011]进一步地， 所述第一/第二/第三运动装置结构相同， 包括： 云 台以及设置于所述云说　明　书 1/4 页 3 CN 216524095 U 3