CN1007754B - 在转炉上测量温度的装置 - Google Patents

在转炉上测量温度的装置

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Abstract

本装置通过高温辐射的测量来精确确定转炉中钢熔体的温度。通道的一端接有一辐射测量仪，另一端浸在钢熔体中，通道的浸入端有一个小于1cm2的横截面，那儿吹入钢熔体的气体流速每平方毫米浸入截面为每分钟10克。

Description

本发明涉及一种用辐射高温计连续测量转炉中钢熔体温度的装置。掌握钢液温度对于控制和结束吹气炼钢过程具有十分重要的意义。迄今只能依赖热电偶来测定转炉中钢液的确切温度。热电偶装在一根探枪上，用时将其短时浸入钢熔体。它仅能使用几秒钟，因为在高温下热电偶浸入后最多10秒钟即损坏。因此每次测量都需在探枪上换装新的热电偶。由于这一麻烦，在吹炼时仅是在相隔很长时间后才进行一次测温。
用辐射测量仪进行非接触式温度测量也不可能，因为钢熔体表面浮有一厚层熔渣，渣面温度比钢熔体的温度低;此外，温度测量还受到灰尘和高温烟气的影响。
联邦德国专利公报1066039和公开公报2138540公开的方法是：使用一根管状探枪或开一个穿透炉缸外壁的孔，在其上取代光谱仪而接装一台测量流质熔体温度的辐射高温计。这样的仪器仅适用于炉缸内液面是静止的场合，它对转炉是不适用的，因为吹炼过程中钢液是冲撞性地翻腾着的，容易使钢液溅入直径相当大的管口内，并在该处凝固附着。即使提高管内惰性气体的吹入速度也不能防止上述现象，因为惰性气体只会使出口范围受到更强烈的冷却，钢液更易在该处凝固附着。
此外，冷却气体将正对管口的熔体冷却而影响测量的准确度。
本发明的任务，是设计一个伸向熔体的带有辐射测量仪的通道， 要使这样的装置在转炉吹炼时也可以使用，而在通道口上又不会有钢液凝固附着，并且惰性气体对熔体的冷却影响不至于引起测量误差。
此任务通过权利要求1的特征部分所述的措施得以解决，即所述的通道正对钢熔体的开口端至少有一个不大于1厘米2的截面，而气体或混合气体的流出速度大到按1毫米2的截面计每分钟至少有10克，在通道上则装有测温的辐射高温计。具体化的措施在权利要求2至10的特征部分中作了阐述，包括：所述的通道由一根可从上向下插入钢熔体的探枪导入，或通过转炉的炉壁或炉底导入;通道由两段组成，对着钢熔体的一段截面较小，长度约为通道全长的50%至70%，其孔径为4至8毫米，通道其余部分的孔径在7至12毫米之间;装在炉底的通道附近至少还装有三个供吹入搅拌气的喷咀;所用的辐射高温计为比率式高温计或光学高温计;通道内径较大的部分内装有光导体，后者的开始端装有一个聚光镜，此光学系统在周壁的屏蔽下对准通道的出口，光导体则经由一个承压密封件从气体或混合气体的导管内引出并通到辐射测量仪;惰性气体以高于5巴的压力流入辐射通道;该测温装置在较长时间间隔后与传统的浸入式测温结果进行对比并作校正。
本装置意外地表明，使用小喷咀并以高流速将冷却气体吹入可以适应所进行的测量工作。钢液在喷咀出口处形成的旋涡产生了这样的作用，即被气体吹着或冷却的粒子广泛地被未经冷却的粒子所包围，这些未冷却的粒子对进入通道内的辐射很大程度上起着决定性的作用。喷咀出口处的旋涡还可以将附着于喷咀周围要凝固的钢液带回到熔体中去而不致在该处凝固附着。
如将测温装置装在包含测量用的辐射通道、并能从上往下插入熔体池内的探枪上，则可用单个测温装置来测量池中不同部位和不同高 度的温度。
在转炉底部装“搅拌气喷咀”的部位装设测量用的通道有其优点。测量通道本身就可起到搅拌气喷咀的作用。如测量通道附近已装有搅拌气喷咀，则通道的吹气速度可以较后者低些，因为附近的搅拌气喷咀已在测量通道口的范围内造成足够的旋涡。
测量通道的小直径及其长度使得高温计难以接收到来自熔体的足够的辐射量。因此，一个具有优点的办法是，在转炉炉壁距外表面三分之一深处的通道内装一个透镜来接收辐射，该处的通道可以做得大些，透镜接收到的辐射通过光导体传递到装在转炉外面的高温计。透镜及光导体的直径只要选择得使余下的流通截面大于或等于直径较小的那部分通道的流通截面即可。
在说明本发明的一个实施例的附图中仅示出了转炉的底部11及侧壁12下部的一部分。在炉底11内装有搅拌气喷咀13、14及15。惰性气体由集管16引来供给这些喷咀。搅拌气喷咀14同时也用作将辐射传到高温计17的通道。辐射光照到透镜18上，再从透镜18照入光导体19并由其传递到高温计17。光导体19穿过内部充压的气体集管上的孔引出，引出处由密封件20保持气密。
用一种不采用透镜18和光导体19的差一些的装置方式也有可能进行辐射测量，该方式是在密封件上开一个透光窗并将高温计直接装在窗上。
装在辐射测量仪的通道14也可采用另外一种装设方式，即装在一根可从转炉上部插入钢熔体的探枪上。

Claims (10)

1、一种用辐射测量仪对转炉的辐射进行测量的装置，该辐射测量仪装在一根笔直通道的一端以接收进入该通道的辐射，另一端则开向液态的钢熔体，该开口端有一股正压的惰性气体或弱反应性气体或混合气体吹入钢液，在通道上装有作为辐射测量仪的辐射高温计，其特征是，该通道正对钢熔体的开口端至少有一个不大于1厘米2的截面，而气体或混合气体的流出速度大到按1毫米2的截面计每分钟至少有10克。
2、根据权利要求1的装置，其特征是，通道（14）由两段组成，其对着钢熔体的一段截面较小，其长度约为通道全长的50%至70%，其内孔直径为4至8毫米，通道其余部分的内孔直径在7至12毫米之间。
3、根据权利要求1的装置，其特征是，在转炉底部（11）接装辐射测量仪（17）的通道（14）附近，至少还装有其他三个供吹入搅拌气的喷咀。
4、根据权利要求1的装置，其特征是，用作辐射测量仪（17）的，是一种辐射高温计，特别是比率式高温计或光学高温计。
5、根据权利要求1的装置，其特征是，在通道（14）的内径较大的部分内装有光导体（19），在其开始端装有一个聚光镜（18），此光学系统在周壁的屏蔽下对准通道（14）的出口，光导体（19）经由一个承压密封件（20）从气体或混合气体的导管（16）内引出并通到辐射测量仪。
6、根据权利要求1的装置，其特征是，惰性气体以高于5巴的压力流入辐射通道（14）。
7、根据权利要求1的测温装置的使用方式，其特征是，该装置在较长时间间隔后与传统的浸入式测温结果进行比较并作校正。
8、根据权利要求1的装置，其特征是，通道（14）由一根可以从上向下插入钢熔体的探枪导入。
9、根据权利要求1的装置，其特征是，通道（14）通过转炉的炉壁（12）导入。
10、根据权利要求1的装置，其特征是，通道（14）通过转炉的炉底（11）导入。
CN86103328A 1985-06-13 1986-05-14 在转炉上测量温度的装置 Expired CN1007754B (zh)

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