连续铸轧应用：连铸设备光学测温系统 CellaCast

连续铸轧设备光学测温系统

随着对材料性能要求的不断提高，生产商面临的生产工艺与参数控制挑战日益严峻。为此，质量管控体系设定了极为严格的公差标准。为满足这些高标准要求，必须采用适配各检测点的现代检测方法与系统。温度可控的生产环境是实现目标材料特性、同时最大化能源效率的先决条件。 高温计在连续铸轧机的熔体浇铸和板坯/方坯冷却温度检测中具有显著优势。该设备通过非接触式测量方式，依据普朗克辐射定律接收物体红外辐射并计算温度值，可在安全距离外实现工件无损检测。测量过程仅需数毫秒即可完成，所得数据作为关键监控变量参与工艺控制。

连续铸设备温度监测点

浇铸流监测点 ①

传统浸入式探头仅适用于钢包或中间罐内的温度测量，无法在实际浇铸过程中使用。手动浸入测量的精度与复现性取决于操作人员，因而受测量位置选择和浸入深度的影响。

CellaCast系统采用光学非接触式测温技术，可实现无磨损、免维护运行，并能从安全距离自动检测浇铸流温度。

液态金属光学测温的特殊性在于其表面会快速形成氧化层和熔渣。为确保测量准确性，高温计必须仅检测裸露金属表面的辐射值。CellaCast测量系统为此配备专属CSD功能（洁净表面检测技术），可精准筛选熔融金属在无渣无氧化区域的真实温度。

得益于双色测量技术，该高温计即使在粉尘与蒸汽弥漫的极端工业环境下，仍能持续输出可靠测量数据。

由于该高温计采用非接触式工作原理且无磨损部件，与浸入式测量相比，可彻底避免测量探头的持续消耗成本。

进行铸件光学测温时，高温计需对准自由下落的浇铸流进行校准。当模具充满时，高温计能持续捕捉熔体在当前测点的实时温度。

矩形测量范围的全景式测温仪

 

CellaCast PA 83的核心特性在于其矩形测量靶点设计。只要浇铸流保持在测量靶点范围内运动，系统即可获取可靠测量值。

CellaCast系统配备智能ATD功能（自动温度检测），可在浇铸过程启动后自动开始测量。测量数据通过模拟输出与串行接口同步传输，操作人员可通过大屏显示器实时查看温度。所有数据可存储至PC或中央数据采集系统，实现温度的连续控制与全过程记录。

板坯/方坯监测点 ② ③

由于辐射测温法属于光学测量技术，其表面检测可靠性及视场内介质测量精度易受粉尘、蒸汽和烟雾的严重影响。因此优先采用双色高温计进行测量——即使镜头污染或视场内红外辐射衰减达90%，双色测量技术仍能提供可靠数据。

方坯表面的氧化皮与氧化层对连铸机测温精度产生重大影响。这些表面变化会导致辐射率（即方坯辐射能力）发生剧烈波动。需注意的是，带氧化皮表面相较于无氧化皮表面具有更高辐射率。根据绝对温度值差异，传统高温计可能因辐射率升高而显示比实际更高的测量值——即使当前氧化皮温度低于无氧化皮测点。

氧化皮与氧化层会显著改变辐射特性

 

为最大限度降低氧化皮与氧化层对测量的干扰，特开发CSD功能（洁净表面检测技术）。该功能基于双色测量法，结合高光学分辨率与极短测量时间，通过高温计内的软件算法可精准筛选出无氧化皮/无氧化层表面高温点的真实测量值。当方坯经过高温计时，系统借助CSD功能自动检测并显示洁净点的真实温度。

在连铸机冷却段，采用CellaTemp® PA/PX 40双色高温计检测板坯/方坯温度。针对底部测量需求，选用带光纤电缆的CellaTemp® PA/PX 41高温计。两款设备均具备高光学分辨率，结合CSD功能可在数米距离外精准捕捉过钢件无氧化皮/无氧化层点的真实温度。

CellaTemp® PX 双色高温计

分切后监测点 ④

当温度低于650°C时，可选用CellaTemp® PA/PX 20高温计作为替代方案。

 

测量系统