[00914530]黑体空腔式钢水连续测温技术与系统

该项目用相当于消耗型热电偶间断测温成本解决了钢水连续测温这一冶金测量方面的世界难题。该项目从1982年开始研究黑体空腔辐射测温理论，1991年基于自己的理论研究成果发明一种新型的黑体空腔式钢水连续测温方式，于1999年7月研制开发出黑体空腔式钢水连续测温系统，并于2000年1月正式投入使用。该项目创新性包括科学理论和关键技术两个方面：1.发展了经典黑体辐射理论。A.经典黑体辐射理论是基于理想黑体发射率等于1这一定义，用黑体积分发射率ε<'c>唯一参数来表达实际黑体辐射源与理想黑体辐射源的近似程度，即黑体辐射特性公式一直是：E<,b>(S，λ)=ε<'c>·E<,b>(T<,o>λ)……(1)。由于实际黑体空腔的不等温和非密闭特性而不同于理想黑体，于是实际黑体空腔的ε<'c>是随腔体T<,o>和λ的不同而变化，即同一辐射源的辐射特性参数是变化的，不明确的。该项目首次提出“黑体空腔不等温系数Kt”新的理论概念，准确地建立了“不等温系数”的解析式。在此基础上，提出用“积分发射率”和“不等温系数”两个参数分别描述黑体辐射源物理模型中的“密闭性”和“等温性”，同时推导出实际不等温黑体空腔辐射特性表达式如下：E<,b>(S，λ)=ε<,0><'c>F<,OD>A<,O>E<,b>(T<,o>(1-K<,t>)，λ)……(2)。从而解决了公式(1)中只用一个参数ε<'c>表述黑体辐射源特性所带来的不明确状态。公式(2)的建立发展了以普朗克公式为基础的黑体辐射公式，形成实际(在线)黑体空腔理论，为黑体空腔测温技术提供了理论基础。B.该项目解决了具有镜—漫反射特性半透明不等温腔体有效发射率的建模与计算这一经典理论未能解决的难题，这是对黑体空腔理论的又一拓展。2.发明新型钢水连续测温方式。在国内外首次提出黑体空腔式钢水连续测温方式，融合了接触式测温准确可靠和非接触式测温成本低的优点。该项目已形成具有自主知识产权的高新技术产业，其产品已在包钢、首钢、天铁、南钢等18家公司的中间包钢水连续测温中成功应用。它用相当于现行的消耗型热电偶间断测温成本实现了钢水连续测温；经应用表明，对提高生产率、降低能耗、提高钢材质量和实现生产闭环控制有直接意义，已取得显著的社会和经济效益。