高炉熔料黑度近似测定的新方法.pdf

高炉熔料黑度近似测定的新方法 李沪萍，罗康碧， 夏家群， 胡亮 （昆明理工大学， 云南昆明， “） 摘要 将红外测温仪与快速热电偶配合， 用于钙镁磷肥高炉熔料黑度的测定， 所测得的钙镁磷肥黑度 为 1 6437，29 0678 （;37A678 976BCDE6FG HI JK6C7KC 7L CKM7HNH8G， ;37A678 “，OM67） 62./ 67IDDCL 5GDHACFCD 7L EHAC INCCF FMCDAHKH35NCE DC 3ECL FH LCFCDA67C FMC NKP7CEE HI FMC 5MHE4 5MFC EN8 67 QMHE5MFC RNEF 3D7KC MC DCE3NFE EMHS FMF FM6E ACFMHL K7 C 3ECL 67 M68M FCA5CDF3DC EN8 MC NKP7CEE HI FMC 5MHE5MFC EN8 6E ’ 78217IDDCL 5GDHACFCD； NCCF FMCDAHKH35NC； RNKP7CEE； QMHE5MFC EN8 作者简介李沪萍 （’/ - ） ， 女， 工学硕士， 副教授 工业生产中， 温度是重要的工艺参数之一。在 钙镁磷肥的生产中， 磷肥熔料是钙镁磷肥水淬前从 高炉排出的高温液态物质。从熔料的温度不仅能判 断生产配料情况、 工艺条件好坏及高炉内的一些工 况， 而且还能用于生产能耗分析和质量控制等， 因 此， 熔料温度需经常进行测定， 以了解、 调整和控制 生产。由于流动的高温熔体具有腐蚀性、 粘性和冲 刷性， 在保证测试精度的情况下， 普通热电偶无法使 用， 一般只能使用消耗型快速热电偶。但经常使用 消耗型快速热电偶， 其测试费用高， 一般中小企业难 以承受。 黑度是一种热物性参数， 它表示实际物体的辐 射力和同温度下黑体的辐射力之比值。在工程计算 中认为 一切实际物体的辐射能力都与绝对温度的 四次方成正比， 而把由此引起的误差用物体的黑度 来修正 ［’］ 。因此， 使用各种测温仪进行测温都离不 开被测物黑度的数据。目前， 由于常用的物质黑度 测定仪很难测出高温磷肥熔料的黑度， 而且物体表 面黑度随着物质种类、 物体的表面温度和表面状况 不同会有所变化， 这给使用这些测温仪准确测定高 温熔料的温度带来较大的困难。因而， 当生产条件 改变时， 可根据红外测温仪的测温机理， 将红外测温 仪与快速热电偶配合使用， 先准确测定出熔料的黑 度， 在以后的熔料温度测定中就可以用此黑度值预 置黑度， 再使用红外测温仪或其它测温仪就可准确 地测出熔料的温度， 从而减少一次性消耗型的快速 热电偶的使用。实践证明 用该方法测试熔料黑度 准确、 可靠， 完全能满足生产测温仪测温的要求及工 程控制和仿真的需要。 ’磷肥熔料黑度测定方法 99测定仪器 主要有红外测温仪和消耗型快速热电偶。 1T4. 型手持式红外测温仪的测温原理 示意图如图 ’ 所示。其主要技术指标为 预置目标 黑度 ’ U ’； 黑度间隔 ’； 测温范围 U . V； 测量误差 读数值的 ’W X ’V； 响应时间 .. 秒。 /.有色金属 （冶炼部分） 年 期 万方数据 物镜； “探测器； 放大器； 转换开关； 模数转换； 显示器； ’传感器； 放大器； 译码驱动器； *中央处理器； 程序存贮器； “随机存贮器 图 红外测温仪测温原理示意图 “’’ * ,-. ,./.’,0. 1.,.2’,*2 /23/4. 5,- 2’.1 /6*.,. 由红外测温仪的工作原理可知， 其测量误差除 与仪器本身的质量有关外， 主要还与下列因素有 关 ［“］ （） 目标的黑度，（“） 目标的大小，（） 测量距离， （） 测量环境中 ,“的浓度、 水蒸汽的含量、 尘埃烟 雾的多少等。因此， 若需准确测量， 则需尽量排除这 些因素的影响。在实际工程测试中， 显然目标的黑 度是最难预置准确的， 而其它因素则可设法大大减 少， 甚至避免。 7磷肥熔料黑度的测定方法 在磷肥高炉熔料出口附近选择测定的最佳位 置， 在不影响生产的条件下尽可能减少 （或排除） 目 标大小、 距离、 目标与红外测温仪间介质对测量精度 的影响， 从而更准确地获取被测物体的黑度。当预 置红外测温仪黑度测得的温度值与消耗型快速热电 偶测得的温度值相等 （或测量误差达到 - . /） 时， 此时红外测温仪预置的黑度便可近似认为是被 测物体表面的黑度。其测试示意图如图 “ 所示。 快速热电偶； “红外测温仪； 磷肥高炉； 温度显示仪表； 磷肥熔料 图 7 黑度测定示意图 “7 ’’ * ,-. 84’392. 1.,.2’,*2 “测定实例 我们对云南某磷肥厂钙镁磷肥高炉出炉熔料的 黑度进行了详细的测定 ［］ ， 有关测定结果见下表。 测试次数 红外测温仪 黑度温度 0 / 快速热电偶温度 0 / *1* “ “*1 “* “ *1“ “ *1 * “ *1 ““ *1 “ ’*1 *1’ ’’ “ *1 * ’ **1 *“ *1* “ “*1 “ “ *1“ *1 ’ *1 ’ *1 “ ’*1 * *1’ “* *1 ’ “**1 “* 从上表可以看出 红外测温仪与快速热电偶测 得值最接近的温差为 /， 此时红外测温仪的预置 黑度 *1 便是当时磷肥高炉熔料的近似黑度。 结论 用红外测温仪与快速热电偶配合测定高温熔料 的黑度， 该测试方法简单、 结果准确可靠； 钙镁磷肥 熔料的黑度为 *1； 该测试方法可推广应用到其它 高温熔体黑度的测定中。 参考文献 ［］杨世铭 1 传热学 ［2］ 1 北京 人民教育出版社出版 1， ［“］崔志尚， 孙筱云， 陈乐， 等 1 一种红外温度计的分度新技术 ［3］ 1 计量学报， ， （“） “ ［］李沪萍， 罗康碧， 夏家群 1 钙镁磷肥高炉炉内热过程研究报告 ［4］ 1 昆明 昆明理工大学， 1 *有色金属 （冶炼部分） “** 年 “ 期 万方数据