AOD炉在线温度和元素含量的检测与分析技术PDF电子书下载

前言 1

第一章 绪论 1

1.1 AOD的发展过程 1

1.1.1 AOD法的诞生 1

1.1.2 AOD法的发展 2

1.1.3 AOD法的特点 3

1.2 AOD冶炼工艺 4

1.2.1 钢液中碳与铬的竞争氧化 4

1.2.2 不锈钢脱碳机构及反应动力学 11

1.2.3 不锈钢精炼过程富铬渣的还原 16

1.2.4 AOD炉炉衬蚀损机理 26

1.3 检测方法概述 29

1.3.1 投弹式检测法 34

1.3.2 副枪检测法 34

1.3.3 炉气检测方法 36

1.3.4 风口温度和成分连续在线检测系统 37

1.3.5 红外线测温方法 38

1.3.6 火花源原子发射光谱成分检测方法 39

1.3.7 激光诱导等离子体光谱成分检测方法 39

1.4 本章小结 41

参考文献 41

第二章 温度在线监测的实现 45

2.1 测温方式的确定 45

2.1.1 几种常用在线测温方法的优劣 47

2.1.2 红外非接触测温方式的比较 51

2.1.3 红外双光比色测温法 57

2.2 探测点位置的确定 60

2.2.1 增加专门的测温风口 61

2.2.2 利用顶枪进行测温 61

2.2.3 利用副枪进行测温 62

2.2.4 底枪测温方式的确定 62

2.3 测温系统的硬件设计 65

2.3.1 光学系统的设计 66

2.3.2 测温部分电路的设计 70

2.4 温度补偿模型的建立 77

2.4.1 气体射流的特性分析 77

2.4.2 黑体腔理论的建立 83

2.4.3 底吹气体的搅拌功分析 86

2.4.4 温度补偿模型的推导 88

2.5 定标与误差分析 90

2.5.1 实验室定标 90

2.5.2 现场定标 92

2.5.3 现场实测数据分析 93

2.5.4 误差分析 94

2.6 本章小结 95

参考文献 96

第三章 AOD炉温度场的数学模拟分析 99

3.1 AOD炉内的温度预估模型 99

3.1.1 AOD炉热力学分析 99

3.1.2 温度预估模型的建立 103

3.1.3 神经网络模型的建立 108

3.2 AOD炉内的温度场分析 112

3.2.1 钢包底吹气体循环流场的基本结构 112

3.2.2 AOD炉浮力模型的数学描述 113

3.2.3 包内温度动态分布 116

3.3 本章小结 119

参考文献 119

第四章 元素含量在线检测装置 121

4.1 不锈钢样品分析 121

4.1.1 腐蚀的种类和定义 121

4.1.2 各元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 122

4.2 检测方法的选择 124

4.2.1 元素含量检测方法 124

4.2.2 检测方法的确定 126

4.3 系统的硬件组成 128

4.4 激光等离子体光谱分析原理 130

4.4.1 等离子体形成及其性质 131

4.4.2 等离子体辐射机制及其光谱特征 133

4.4.3 等离子体展宽机制 136

4.4.4 等离子体温度测量方法 138

4.4.5 激光诱导等离子体光谱技术 140

4.4.6 激光与钢水相互作用机理研究 141

4.5 影响检测系统精度的因素分析 144

4.5.1 环境气体的影响 144

4.5.2 光谱仪延迟时间的影响 144

4.5.3 激光器对检测性能的影响 147

4.5.4 激光能量对最佳延迟时间的影响 149

4.5.5 几何光路影响 151

4.6 本章小结 152

参考文献 153

第五章 AOD炉冶炼过程成分在线检测 155

5.1 元素含量检测原理 155

5.1.1 元素谱线的选取 156

5.1.2 元素含量分析 158

5.2 特征谱线标定 160

5.2.1 协方差法自动寻峰 160

5.2.2 谱线对应元素标定 162

5.2.3 光谱重叠干扰的去除 163

5.3 光谱数据处理 165

5.3.1 异常数据处理 165

5.3.2 光谱背景的基线校正 165

5.3.3 小波消除光谱的噪声 166

5.3.4 光谱的压缩 170

5.4 碳、铬、镍元素的在线检测 174

5.4.1 铬和镍的检测 174

5.4.2 碳含量的检测和估计 178

5.5 其他元素的在线检测 182

5.5.1 锰元素的检测 183

5.5.2 硅元素的检测 186

5.6 本章小结 188

参考文献 189

第六章 总结与展望 191

6.1 本书的主要内容的介绍和分析 191

6.1.1 温度检测部分的内容和分析 191

6.1.2 元素监测部分的内容和分析 195

6.2 总结与展望 197

6.2.1 总结 197

6.2.2 展望 198

参考文献 199