CN104697815A - 一种钢水测温和取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢水测温和取样装置，包括取样部分、热电偶部分、纸质套管部分和金属帽。所述取样部分包括石英管、树脂覆膜砂、取样样盒，所述纸质套管部分包括纸质外护套管、纸质内护套管，所述热电偶部分包括U型石英管、热电偶浇注料、热电偶泥头、贵金属丝、两根补偿导线。所述热电偶部分与取样部分并排放置于纸质套管。所述金属帽盖住取样部分石英管和热电偶部分的U型石英管。它可以实现同时进行钢水取样和测温，同时尽快取出制样。在钢铁冶炼过程中，钢水取样的同时进行测温，简化操作步骤多，缩短取样分析时间，减轻了工人的劳动强度，降低了成本，适应钢铁冶炼节奏加快的要求。

Description

一种钢水测温和取样装置

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼时使用的测温和取样工具，具体涉及一种能够同时实现取样与测温的装置。

背景技术

钢水取样是在液态钢水中迅速取出制样，供光谱快速分析，从而获得该炉钢水的组份、均质性等情况，用于指导冶炼过程。准确采集到钢水温度和组份等数据的基本前提是，从取样到获得分析结果的时间尽可能短。如果取样速度慢，再精密的仪器的分析结果也是没有参考价值的。因此，取样速度是关键，研制简便、快速的取样器是炼钢炉前光谱分析能否成功的关键。传统的取样器是将样盒全部埋入纸套管内中央，并且将样盒卡住，然后在纸套管端口上盖上铁帽。这种取样器弊端较多，样盒全部埋入纸质套管中不利于制样快速散热，制样成型慢，正常取样需要8秒甚至更长。同时样盒大部分都卡在纸质套管中，制样难以取出，增加了劳动强度和取样检测的时间。

钢水温度是当前钢铁行业冶炼过程中的重要冶炼参数。对保证连铸生产过程顺行、降低原材料消耗和能耗、提高铸坯质量有很大的影响。温度控制水平是炼钢厂系统运行平稳性的“晴雨表”。钢水温度的测量也是至关重要的一个环节。

在传统的钢铁冶炼过程中，钢水取样和测温是分两次进行的。钢水取样主要是依靠单个取样器，取样时首先将取样器套在取样装置上，下降取样装置将取样器浸入钢水，提升取样装置带出取样器取出钢样。取样完成后，再用热电偶测量钢水温度。受到钢水液位波动以及两次操作的影响，钢水取样深度和温度测量深度很有可能不一致，测量到温度不能准确地表征取样钢水，进而影响数据的分析和判断。钢水取样和测温分两次进行也带来另一个问题，操作步骤多，耗时长，严重影响钢水成份和生产节奏控制，远不能够适应钢铁冶炼节奏加快的要求。

申请号为201410275687.X的专利，公开了一种同时取样测温的装置。所述同时取样测温的装置包括机架以及设置在所述机架上的测温探头和取样探头。该同时取样测温的装置一次动作能够同时实现测温和取样，不仅能够保证测温和取样分析结果均是针对同一时间点的钢水，而且还能够大大节约测温取样的时间，提高了效率，极具工业应用前景。但是该申请设计的同时取样测温的装置仍旧存在诸多不足，上述装置需要设置机架，并且该机架需要有足够的空间设置测温探头和取样探头，这就使得整体设计复杂，增加了制造成本。另一方面，机架本身会增加取样器的重量，这样会增加运输方面的成本。该新型取样器工人操作的时候，同时需要负担传统单独取样器重量2-4倍的新型取样器，对工人的身体素质、操作的稳定性都带来了严峻的挑战。

发明内容

针对现有技术中存在钢水取样和测温分开浪费宝贵的冶炼时间以及制样成型较慢不易取出的问题，并且为了简化已经公开的同时取样测温的装置的构造，本发明提供了一种钢水测温和取样装置，它可以实现同时进行钢水取样和测温，并且体积小、构造简单，在争取到更多宝贵炼钢时间的基础上，降低成本，节省劳力。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种钢水测温和取样装置，包括取样部分、热电偶部分、纸质套管部分和金属帽，所述热电偶部分与取样部分并排放置于纸质套管。

一种钢水测温和取样装置中取样部分包括石英管、树脂覆膜砂、取样样盒，所述纸质套管部分包括纸质外护套管、纸质内护套管，所述热电偶部分包括U型石英管、热电偶浇注料、热电偶泥头、贵金属丝、两根补偿导线；

所述纸质外护套管包住纸质内护套管，纸质外护套管高于纸质内护套管，所述取样样盒放置在纸质内护套管上部平面，取样样盒放置在纸质外护套管内的长度为取样样盒总长的1/3—1/2，所述取样样盒上部固定连接石英管，所述纸质外护套管的内侧及取样样盒的外围充满树脂覆膜砂；

所述贵金属丝穿过U型石英管内部，所述两根补偿导线置于热电偶泥头中，所述贵金属丝的两端分别连接补偿导线，所述U型石英管与热电偶泥头通过热电偶浇注料固定连接，所述热电偶部分置于纸质内护套管中；

所述金属帽盖固定于树脂覆膜砂中，形成盖内空腔，所述取样部分的石英管和热电偶部分的U型石英管位于盖内空腔。

优选地，所述热电偶部分的热电偶浇注料上部与取样部分的树脂覆膜砂上部齐平。

优选地，所述钢水测温和取样装置的热电偶部分还包括薄壁钢套管，所述薄壁钢套管套于热电偶浇注料外部。

优选地，所述金属帽为大铁帽或大铝帽。

优选地，所述钢水测温和取样装置为圆柱形、矩形柱、或棱柱形。

优选地，所述取样部分为1-2个。

有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

进一步缩短了转炉炼钢的时间。在钢铁冶炼过程中，钢水取样的同时进行测温，简化操作步骤多，缩短取样分析时间，减轻了工人的劳动强度，降低了成本，适应钢铁冶炼节奏加快的要求。

本发明取样部分的样盒只有一部分放入外护套管内，另外部分包裹树脂覆膜砂。由于树脂覆膜砂透气性好散热快，因此制样可快速散热，制样成型快，取样时间进一步缩短。同时，树脂覆膜砂经钢水浸泡后变得酥松，取样样盒可方便取出，因而制样易于取出。

本发明装置可根据需要设计1-2个取样样盒，这样可以一次采集数个制样。为了提高检测数据的可靠性，往往需要多组数据的平均值，本发明装置能够适应这一需求。同时，使用本发明装置能够保证数个取样为同一时间、同一钢水位置的样品，减少废样的产生。

本发明装置只使用一套内护、外护套管，也无需使用额外的机架，整体设计简易轻便，使之减少制作成本，同时又减少运输成本。另一方面本发明测温取样装置，进行取样测温操作的时候，与传统取样器操作一致，操作负担几乎没有增加，工人能够很快上手使用。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的俯视图。

附图标记：大铁帽1；石英管2；树脂覆膜砂3；取样样盒4；纸质外护套管5；纸质内护套管6；U型石英管7；薄壁钢套管8；热电偶浇注料9；热电偶泥头10。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，一种钢水测温和取样装置，包括取样部分、热电偶部分、纸质套管部分和大铁帽1。取样部分包括石英管2、树脂覆膜砂3、取样样盒4；纸质套管部分包括纸质外护套管5、纸质内护套管6；热电偶部分包括U型石英管7、薄壁钢套管8、热电偶浇注料9、热电偶泥头10。

纸质外护套管5包住纸质内护套管6，并且纸质外护套管5高于纸质内护套管6，取样样盒4放置在纸质内护套管6上部平面，使其一部分放入纸质外护套管5中。取样样盒4上部固定连接石英管2，石英管2外部套有大铁帽1，大铁帽1的下面、纸质外护套管5的内侧及取样样盒4的外面三者形成的空间内充满树脂覆膜砂3。为了使样盒中的制样冷却迅速，取样样盒4放置在纸质外护套管5内的长度约为其总长的1/3—1/2。

热电偶部分中U型石英管7与热电偶泥头10连接，U型石英管7内部放置贵金属丝，贵金属丝的两端与热电偶泥头10的两根补偿导线连接。U型石英管7与热电偶泥头10通过热电偶浇注料9固定，热电偶浇注料9外部套有薄壁钢套管8。U型石英管7与钢水接触，通过贵金属丝将温度信号转化为热电动势信号，反馈给温度显示器。

大铁帽1盖住取样部分石英管2和热电偶部分的U型石英管7的U型头。热电偶部分和取样部分并行至于盒内。

本发明装置包括取样部分和热电偶部分，当需要对钢水的温度和组分进行分析时，将该装置浸入钢水中，本发明装置的大铁帽1融化，钢水的温度直接通过热电偶反馈给温度显示器，钢水通过石英管2进入样盒。

取样部分的样盒只有一部分放入外护套管内，另外部分包裹树脂覆膜砂3。由于树脂覆膜砂3透气性好散热快，因此制样可快速散热，制样成型快，取样时间可缩短3-4秒。同时，由于树脂覆膜砂3经钢水浸泡后变得酥松，取样样盒4可方便取出，因而制样轻松取出，操作简便，降低了劳动强度。

实施例2

一种钢水测温和取样装置，包括纸质套管部分、取样部分、热电偶部分和大铁帽1。取样部分包括石英管2、树脂覆膜砂3、取样样盒4；纸质套管部分包括纸质外护套管5、纸质内护套管6；热电偶部分包括U型石英管7、薄壁钢套管8、热电偶浇注料9、热电偶泥头10。

纸质外护套管5包住纸质内护套管6，并且纸质外护套管5高于纸质内护套管6，取样样盒4放置在纸质内护套管6上部平面，使其一部分放入纸质外护套管5中。取样样盒4上部固定连接石英管2，石英管2外部套有大铁帽1，大铁帽1的下面、纸质外护套管5的内侧及取样样盒4的外面三者形成的空间内充满树脂覆膜砂3。为了使样盒中的制样冷却迅速，取样样盒4放置在纸质外护套管5内的长度约为其总长的1/3—1/2。

热电偶部分中U型石英管7与热电偶泥头10连接，U型石英管7内部放置贵金属丝，贵金属丝的两端与热电偶泥头10的两根补偿导线连接。U型石英管7与热电偶泥头10通过热电偶浇注料9固定，热电偶浇注料9外部套有薄壁钢套管8。U型石英管7与钢水接触，通过贵金属丝将温度信号转化为热电动势信号，反馈给温度显示器。

大铁帽1盖住取样部分石英管2和热电偶部分的U型石英管7的U型头。热电偶部分和取样部分并行至于盒内。

如图2所示，本实施例装置整体呈圆柱形，纸质外护套管5与纸质内护套管6为圆柱形，热电偶部分至于圆柱中心，取样部分至于圆柱边缘。取样样盒4可以设置1-2个。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种钢水测温和取样装置，包括取样部分、热电偶部分、纸质套管部分和金属帽，其特征在于，所述热电偶部分与取样部分并排放置于纸质套管。

2.根据权利要求1所述钢水测温和取样装置，其特征在于，所述取样部分包括石英管、树脂覆膜砂、取样样盒，所述纸质套管部分包括纸质外护套管、纸质内护套管，所述热电偶部分包括U型石英管、热电偶浇注料、热电偶泥头、贵金属丝、两根补偿导线，

所述纸质外护套管包住纸质内护套管，纸质外护套管高于纸质内护套管，所述取样样盒放置在纸质内护套管上部平面，取样样盒放置在纸质外护套管内的长度为取样样盒总长的1/3—1/2，所述取样样盒上部固定连接石英管，所述纸质外护套管的内侧及取样样盒的外围充满树脂覆膜砂；

所述贵金属丝穿过U型石英管内部，所述两根补偿导线置于热电偶泥头中，所述贵金属丝的两端分别连接补偿导线，所述U型石英管与热电偶泥头通过热电偶浇注料固定连接，所述热电偶部分置于纸质内护套管中；

所述金属帽盖固定于树脂覆膜砂中，形成盖内空腔，所述取样部分的石英管和热电偶部分的U型石英管位于盖内空腔。

3.根据权利要求1或2所述钢水测温和取样装置，其特征在于，所述热电偶部分的热电偶浇注料上部与取样部分的树脂覆膜砂上部齐平。

4.根据权利要求1或2所述钢水测温和取样装置，其特征在于，所述钢水测温和取样装置的热电偶部分还包括薄壁钢套管，所述薄壁钢套管套于热电偶浇注料外部。

5.根据权利要求1或2所述钢水测温和取样装置，其特征在于，所述金属帽为大铁帽。

6.根据权利要求1或2所述钢水测温和取样装置，其特征在于，所述钢水测温和取样装置为圆柱形、矩形柱、或棱柱形。

7.根据权利要求1或2所述钢水测温和取样装置，其特征在于，所述取样部分为1-2个。