CN103163214A - 利用电磁线圈的熔渣含量检测装置 - Google Patents

Abstract

一种检测液态金属注流中熔渣含量的装置，它包括环形电磁传感器、信号电缆和信号处理机。环形电磁传感器包括金属外壳以及从内环至外环依次设置的接受线圈、补偿线圈和发射线圈，该线圈由单芯矿物绝缘电缆绕制而成。本发明环形电磁传感器制作工艺简单，降低了材料成本，缩短了制作周期以及延长了寿命。

Description

利用电磁线圈的熔渣含量检测装置

技术领域

本发明属于冶金行业熔渣含量检测领域，具体涉及利用电磁线圈的熔渣含量检测装置。

背景技术

在金属冶炼过程中，液态金属需要在多个冶金容器中转移。从一个冶金容器转移到另一个冶金容器的末期熔渣随液态金属流出。为了保证液态金属的纯净度，提高液态金属成材质量和利用率以及减少熔渣带来的耐材消耗，降低冶炼成本等，需要熔渣含量检测装置在液态金属注流中出现熔渣且熔渣的含量超过允许值时立即终止转移液态金属的操作。现有的熔渣含量检测装置利用液态金属和熔渣不同电导率的性质，在冶金容器的液态金属流出口安装一个环形电磁传感器，对液态金属注流中的熔渣含量进行检测和控制。

CN1272628C公开了一种三线圈补偿式电磁测渣传感器，该传感器从内环至外环依次布置有接受线圈、发射线圈和补偿线圈，线圈用裸导线绕制在带沟槽的绝缘片构成的绝缘层和绝缘块的螺旋形沟槽内，其优点是带沟槽的绝缘片保证了传感器各层线圈之间以及同一层线圈的各圈之间的绝缘，灵敏度高，稳定性好，并参与了闭环控制，实现了熔渣检测报警信号直接控制滑板关闭即报警信号关滑板。其缺点一是传感器需要绝缘片，制作工艺复杂，制作周期长，成本高；二是传感器受外界冲击（更换大包上水口等需敲打等）里面的绝缘片易碎，缩短了传感器的寿命；三是线圈由裸导线绕制而成，其引出线需与铠装电缆焊接，由于焊接部位处于高温区易发生故障，也缩短了传感器的寿命；四是发射线圈和接受线圈之间有隔离层，占用空间大。

发明内容

本发明的目的是提供一种制作工艺简单、寿命长以及结构紧凑的利用电磁线圈的熔渣含量检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用电磁线圈的熔渣含量检测装置，其特征在于，包括安装在液态金属注流周围的环形电磁传感器以及信号电缆和信号处理机，其中，所述环形电磁传感器包括金属外壳以及从内环至外环依次设置的接受线圈、补偿线圈和发射线圈，所述线圈由单芯矿物绝缘电缆绕制而成。

进一步地，单芯矿物绝缘电缆为单芯无机矿物绝缘电缆。

进一步地，接受线圈的圈数大于补偿线圈的圈数。

进一步地，接受线圈和补偿线圈的绕制方向相反。

本发明具有如下技术效果：传感器内的线圈都由单芯矿物绝缘电缆绕制而成，一是不需要带沟槽的绝缘片和绝缘块，简化了传感器制作工艺，缩短了制作周期，降低了材料成本；二是单芯矿物绝缘电缆的绝缘层不易受外界冲击而损坏，抗冲击能力强，延长了传感器的寿命；三是线圈的引出线不需要在高温区与铠装电缆焊接，减少了故障点，进一步延长了传感器的寿命。

补偿线圈代替了隔离层布置在发射线圈和接受线圈之间，拉开了发射线圈和接受线圈距离，线圈布置更紧凑，缩小了传感器的体积。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。

图1是利用电磁线圈的熔渣含量检测装置系统图；

图2是环形电磁传感器内部结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为一个优选实施例，图1给出了钢水从钢包流到中包，利用电磁线圈的熔渣含量检测装置的系统图。存放钢水2的钢包3底部有上水口11，钢水2通过上水口11经滑板9的开孔流入中包8。利用电磁线圈的熔渣含量检测装置包括安装在钢水注流周围的环形电磁传感器10以及信号电缆13和信号处理机12。在本实施例中，环形电磁传感器10固定在钢水注流及上水口11的周围，其外环与钢包基准板6相邻，其上有钢包下座砖5，其下有上滑板安装支架7。环形电磁传感器10的信号经电缆13传送到信号处理机12。在钢包中的钢水向中包转移的末期，熔渣1随钢水2一起流入中包8，当钢水注流中的熔渣1含量超过允许值时，信号处理机12发出声光报警提示操作人员手动关闭滑板9或发出直接自动关闭滑板9的信号以停止钢水及其中的熔渣继续流入中包。

如图2所示，环形电磁传感器包括金属外壳101以及从内环至外环依次设置的接受线圈104、补偿线圈103和发射线圈102，该线圈由单芯矿物绝缘电缆绕制而成。单芯矿物绝缘电缆的外径较小，在有限的由金属外壳构成的环形内腔内可确保线圈的圈数从而保证传感器的灵敏度。在水平放置的传感器（22）内，单芯矿物绝缘电缆从上到下或从下到上竖直地沿传感器轴向绕制在传感器内环的外壁上，直到绕满整个环形内腔的高度构成一层接受线圈104。紧邻接受线圈104，按绕制接受线圈104相同的方式绕制补偿线圈103，然后紧邻补偿线圈103的发射线圈102以相同的方式绕制，最后在发射线圈102外焊接坚固块以使线圈在传感器内的位置和形状不变。本实施例中，依次紧密相邻的发射线圈、补偿线圈和接受线圈104的层数分别是两层、一层和两层。优选地，单芯矿物绝缘电缆为单芯无机矿物绝缘电缆。

如图1-2所示，信号处理机12产生的高频振动信号经电缆13送给发射线圈102，在钢水注流中产生涡电流。接受线圈104和补偿线圈103的绕制方向相反，且发射线圈102与接受线圈104的距离大于发射线圈102与补偿线圈103的距离，圈数较少的补偿线圈103可抵消发射线圈102在圈数较多的接受线圈104中产生的背景信号。与补偿线圈103相比，接受线圈104距钢水注流较近，发射线圈102在钢水注流中产生的涡电流在接受线圈104中产生的感应信号远大于该涡电流在圈数较少又距钢水注流较远的补偿线圈103中产生的感应信号。这两路感应信号经电缆13送给信号处理机12进行差值运算，该差值越大灵敏度越高。从钢水注流中出现熔渣到全是熔渣，相应地发射线圈102在钢水注流中的涡电流从开始最大逐渐减小至最小，信号处理机12根据涡电流的这种变化可准确地计算出钢水注流中熔渣的含量。除发射线圈102在接受线圈104中产生的背景信号之外，发射线圈102还会在环形电磁传感器10周围金属物如基准板6产生涡电流形成干扰信号，该涡电流在圈数较少且距基准板6较近的补偿线圈103中产生的感应信号近似等于该涡电流在圈数较多且距基准板6较远的接受线圈104中产生的感应信号，因而，降低了环形电磁传感器10周围金属物对环形电磁传感器10检测熔渣含量的干扰，提高了抗干扰能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用电磁线圈的熔渣含量检测装置，其特征在于，包括安装在液态金属注流周围的环形电磁传感器以及信号电缆和信号处理机，其中，所述环形电磁传感器包括金属外壳以及从内环至外环依次设置的接受线圈、补偿线圈和发射线圈，所述线圈由单芯矿物绝缘电缆绕制而成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单芯矿物绝缘电缆为单芯无机矿物绝缘电缆。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接受线圈的圈数大于补偿线圈的圈数。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述接受线圈和补偿线圈的绕制方向相反。

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