CN104827008A - 一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置，包括感温探头、位移探头、弹簧滑道、导杆、卡套装置、位移补偿导线、螺套、紧固件和温度补偿导线。由于本发明采用了热电偶与位移耦合的措施，可同时监测结晶器铜板受热条件下的温度与位移变化量，保证了结晶器装置的设备可靠性与稳定性，降低了连铸机整体的漏钢率，提高了钢厂的经济效益。由于本发明采用了一个温度探头与四个位移探头，在空间一定的条件下可以最大程度的实现监测目的。由于本发明采用了结晶器铜板的温度位移耦合装置与连铸控制系统—结晶器漏钢预报PLC系统相连接，实现了在线结晶器铜板的“时时”监测，达到了实现结晶器铜板在线控制的目的。
Description
技术领域
本发明属于冶金机械设备领域，特别涉及一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置。
背景技术
结晶器是钢铁连铸机的心脏，一直工作在空间受限、连续振动、环境温度在-20～200℃、有大量水蒸汽与少量油的恶劣环境下。
结晶器铜板的失效形式主要表现在两个方面：一是因结晶器铜板温度过热、温度分布不均而出现铜板材质变性，二是因结晶器铜板在连铸环境(受力和热应力)的作用下，铜板受力变形严重。这两方面会直接决定结晶器铜板的材质性能与外形尺寸，降低铸坯产品质量，严重时会出现结晶器漏钢等重大人身和设备事故。
长期以来，水冷结晶器铜板,其在线温度监测主要采用铠装热电偶，通过与连铸控制系统连接达到实时在线监测结晶器铜板温度变化目的。同时，目前并没有一种对在线结晶器铜板的变形量进行实时的监测的装置，都是在结晶器下线进行检测、维修时对其进行测量与修复。结晶器铜板的位置变形量的实时监控的缺失，是对结晶器铜板热力性能的一种疏忽，故增加铜板的实时在线位移变形量检测，也是对其使用性能的一种完善。
由于结晶器铜板厚度一定，安装空间有限，在其上开热电偶安装孔已经有一定的密度分布，如果在铜板上另外增加位移监测装置安装用孔会有难度。并且在对旧结晶器铜板修复增加位移监测装置，会增加铜板的加工量并且降低铜板的使用性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明要设计一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置，以实现结晶器铜板在连铸机线上的温度与变形量共同的实时监测，通过连铸机的控制系统及时反馈结晶器铜板在线状态，使结晶器铜板保持良好的性能参数，保证结晶器中铸坯的初生坯壳质量，降低漏钢率与重大生产事故。同时，要节省空间，减少铜板加工量，不会降低铜板的使用性能。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置，包括感温探头、位移探头、弹簧滑道、导杆、卡套装置、位移补偿导线、螺套、紧固件和温度补偿导线；所述的位移探头有四个、分别与各自导杆的下端连接，所述的弹簧滑道套在导杆上，所述的导杆的上端分别与各自的位移补偿导线连接，所述的感温探头与温度补偿导线连接，所述的螺套外部有连接螺纹，内腔共计五个通孔，分别为一个温度探头通孔和四个位移导杆通孔，温度探头通孔位于轴线中心，四个位移导杆通孔均匀分布在温度探头通孔周转，螺套与紧固件和卡套装置连接一体，所述的安装感温探头安装在温度探头通孔内，四个弹簧滑道及导杆分别安装在四个位移导杆通孔内，螺套通过上紧紧固件与结晶器铜板连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、由于本发明采用了热电偶与位移耦合的措施，可同时监测结晶器铜板受热条件下的温度与位移变化量，保证了结晶器装置的设备可靠性与稳定性，降低了连铸机整体的漏钢率，提高了钢厂的经济效益；
2、由于本发明采用了一个温度探头与四个位移探头，在空间一定的条件下可以最大程度的实现监测目的；
3、由于本发明采用了结晶器铜板的温度位移耦合装置与连铸控制系统—结晶器漏钢预报PLC系统相连接，实现了在线结晶器铜板的“时时”监测，达到了实现结晶器铜板在线控制的目的；
4、由于本发明采用了温度与位置控制的一体化结构，该结构形式紧凑，安装简单，应用可靠，占用空间小，既可以在新结晶器铜板上得以应用，在旧结晶器铜板上仍可以改造使用，具有一定加工方面的经济效益。
附图说明
本发明共有附图2张，其中：
图1是结晶器铜板温度位移耦合装置主视图。
图2是图1的A向视图。
图中：1.感温探头，2.位移探头，3.弹簧滑道，4.导杆，5.卡套装置，6.位移补偿导线，7.螺套，8.紧固件，9.温度补偿导线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明。如图1-2所示，一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置，包括感温探头1、位移探头2、弹簧滑道3、导杆4、卡套装置5、位移补偿导线6、螺套7、紧固件8和温度补偿导线9；所述的位移探头2有四个、分别与各自导杆4的下端连接，所述的弹簧滑道3套在导杆4上，所述的导杆4的上端分别与各自的位移补偿导线6连接，所述的感温探头1与温度补偿导线9连接，所述的螺套7外部有连接螺纹，内腔共计五个通孔，分别为一个温度探头通孔和四个位移导杆通孔，温度探头通孔位于轴线中心，四个位移导杆通孔均匀分布在温度探头通孔周转，螺套7与紧固件8和卡套装置5连接一体，所述的安装感温探头1安装在温度探头通孔内，四个弹簧滑道3及导杆4分别安装在四个位移导杆通孔内，螺套7通过上紧紧固件8与结晶器铜板连接。
本发明的安装方法如下：
首先，将本发明通过坚固件整体安装在结晶器铜板上，固定拧紧螺套7即可。注意铜板上的安装孔要清除干净，不能有铜屑等杂质，以免影响温度位移耦合装置精度与准确性。感温探头1要与铜板上的安装孔的中心对准，此时四个位移探头2全部顶在铜板与温度位移耦合装置的接触面上，因为有弹簧滑道，四个位移探头2已全部压紧与铜板被测试面贴合。安装固定好之后，将四根位移补偿导线6与温度补偿导线9分别与各自的信号电缆与结晶器漏钢预报PLC系统导通。
本发明的工作过程如下：
本发明已通过螺套7与被监测铜板固定。感温探头1与铜板接触，可实时将铜板温度数据通过温度信号电缆传输到结晶器漏钢预报系统；四个位移探头2此时与铜板孔接触面处于紧密贴合状态，当铜板受热有位移变形时，探头会压紧或放松弹簧滑道3，导杆4在此闭合电路中是变量电阻，弹簧滑道3的伸缩变化体现在导杆4的电阻变化，电阻的变化通过位移信号电缆传输到结晶器漏钢预报PLC系统中，这样就将位移变量转化为电信号进行判断。即实现结晶器漏钢预报PLC系统结晶器铜板的温度、位移变量的在线监测。
由于结晶器铜板厚度有限，安装空间有限，在其上开热电偶安装孔已经有一定的密度分布，在不削弱铜板强度的基础上，该装置并不在铜板上另外开设位移监测用孔，并且同样可以应用在只有热电偶的铜板备件上，我们在使用最小空间的要求上，将热电偶与位移监测成为一体，即结晶器铜板温度位移耦合装置。
本发明的预计经济效果如下：
这种在线可实时监测的结晶器铜板温度位移耦合装置，技术先进，从未应用使用过。结构简单，体积小，实用可靠，成本低，能保证铜板线上良好的性能要求，从而保证了铸坯的质量，同时该装置更换、维修方便，提高了产品的市场竞争力，经济效益显著。
Claims (1)
1.一种用于在线结晶器铜板实时监测的温度位移耦合装置，其特征在于：包括感温探头(1)、位移探头(2)、弹簧滑道(3)、导杆(4)、卡套装置(5)、位移补偿导线(6)、螺套(7)、紧固件(8)和温度补偿导线(9)；所述的位移探头(2)有四个、分别与各自导杆(4)的下端连接，所述的弹簧滑道(3)套在导杆(4)上，所述的导杆(4)的上端分别与各自的位移补偿导线(6)连接，所述的感温探头(1)与温度补偿导线(9)连接，所述的螺套(7)外部有连接螺纹，内腔共计五个通孔，分别为一个温度探头通孔和四个位移导杆通孔，温度探头通孔位于轴线中心，四个位移导杆通孔均匀分布在温度探头通孔周转，螺套(7)与紧固件(8)和卡套装置(5)连接一体，所述的安装感温探头(1)安装在温度探头通孔内，四个弹簧滑道(3)及导杆(4)分别安装在四个位移导杆通孔内，螺套(7)通过上紧紧固件(8)与结晶器铜板连接。
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2015
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