CN109642825B - 光学包芯线浸入式管嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将光学包芯线给送到熔融金属浴中的方法以及用于实施该方法的浸入式系统和浸入式管嘴。所述光学包芯线(6)是解卷的，具有多个辊(20，21)的给送和矫直装置(4)执行光学包芯线(6)沿给送方向朝向金属浴(11)的给送以及光学包芯线(6)的第一次矫直，随后布置在给送和矫直装置(4)与金属浴(11)之间的分开的另外多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)执行光学包芯线(6)的第二次矫直。由此可以实现精度非常高的温度测量。
Description
技术领域
本发明涉及用于将光学包芯线(包芯光纤)给送到(喂入)熔融金属浴中的方法以及用于实施该方法的浸入式系统和浸入式管嘴。
背景技术
在金属制造过程中对冶金容器中的温度测量的需求提供了许多获得该信息的手段。在制造熔融金属、特别是铁和钢、更特别是电弧炉的熔化环境的过程中，已经发现浸入式光纤可用于接收和承载从熔融金属到检测器和合适的仪器的热辐射以确定熔融金属的温度。浸入式光纤以非常快的速率被消耗以保证光纤的连续或间歇连续给送，从而在任何间隔而非短暂的时刻上确定准确温度。例如，从JPH10-270950A、JPH11142246A、JP19950316417、US5585914和US8038344获知适于实施上述现有技术的可消耗光纤。
EP0802401A公开了一种给送驱动器，它包括用于给送光学线的马达、用于消除金属夹套光纤中的扭曲的校正辊和用于给送光学线的夹送辊。一旦启动，马达就接合夹送辊，该夹送辊将校正后的金属夹套光纤推入引导管中。该文献还公开了一种用于在每次使用之前切掉纤维的不可用脱玻区段的机构。
US2007/0268477A1公开了一种用于测量熔融浴的参数的光学器件，该器件包括光纤、横向包围光纤的罩盖，其中该罩盖以多个层包围该光纤，一个层包括外金属管，一中间层布置在金属管的下方，该中间层包含粉末或纤维状或颗粒状材料，其中，中间层的材料以多个部分包围光纤。
然而，尽管浸入式系统和光学包芯线温度测量已有大量现有技术，但在温度测量中仍然会出现误差，并且仍然需要提高测量精度。
具有钢质外罩的多层线材结构也用于钢厂，以选择性地将掺杂物质引入熔融钢浴中，如US8282704A1、DE19916235、DE3712619、DE19623194、US6770366以及EP0806640、JP3267122、JPS6052507和DE3707322中公开的。然而，尽管在本领域中也存在大量现有技术，但是US7,906,747指出，冶金包芯线仍然存在错误模式。
所引用的文献的内容通过引用结合入本文中。
发明内容
本发明的目的是提供又一种用于利用光学包芯线测量熔融金属浴的温度的改进的方法和设备。
为了解决该问题，提供了一种用于将光学包芯线给送到熔融金属浴中的方法以及用于实施根据主权利要求所述的方法的浸入式系统和浸入式管嘴。从属权利要求中描述了优选实施例。
上述的从现有技术中已知的特征可以单独组合或与下面公开的本发明的方面和实施例中的一者组合。
该问题通过一种用于将光学包芯线给送到熔融金属浴中的方法来解决，其中，该光学包芯线是解卷(退绕，从卷材展开)的，具有多个辊的给送和矫直(拉直)装置执行所述光学包芯线的沿给送方向朝向金属浴的给送以及所述光学包芯线的第一次矫直，随后，布置在该给送和矫直装置与金属浴之间的分开的另外多个非马达驱动的管嘴矫直器、优选管嘴辊执行光学包芯线的第二次矫直。
解卷是指从卷绕或弯曲的存储状态下—例如从线圈或线轴—取出光学包芯线以便使用。
熔融金属浴是指容器中并且更特别地说电弧炉的熔化环境中的熔融金属、特别是铁和钢。
分开的另外多个管嘴矫直器、优选管嘴辊是指以如下方式分开：分开的多个管嘴矫直器、优选管嘴辊不是布置在同一个或单个壳体中或安装在同一个或单个基座元件上。
分开的多个管嘴矫直器、优选管嘴辊不是直接相邻给送和矫直装置和/或其多个辊布置的，而是通常通过至少一个引导管与其分开，该引导管特别是通过连接器连接到浸入式管嘴。特别地，仅存在浸入式管嘴的一个连接器，该连接器被包括在给送和矫直装置、浸入式管嘴和其间的连接装置的系统中。
在给送和矫直装置与金属浴之间是指在给送方向上在给送和矫直装置之后并且在金属浴表面的上方。给送朝向或给送方向朝向通常定向成将光学包芯线浸入熔融金属浴中。
本发明的另一方面涉及一种用于实施上述方法以便沿浸入方向朝向熔融金属浴将光学包芯线给送到该金属浴中的浸入式管嘴，该浸入式管嘴包括管嘴壳体、处于壳体内部的多个非马达驱动的管嘴矫直器、优选管嘴辊以及由壳体包围—特别是至少部分地包围—并用于引导光学包芯线的运送管道，其中，吹扫气体入口允许将吹扫气体供给到运送管道外侧和壳体内侧的环形区域中，其中一分隔部将所述多个非马达驱动的管嘴矫直器与该环形区域分离开。
浸入式管嘴在给送方向上的浸入端和/或管嘴壳体优选地构造成耐受含有熔融金属浴的容器的内部的条件(状况，环境)。在给送方向上的浸入式管嘴和/或管嘴壳体优选地由钢和/或陶瓷材料组成。
管嘴矫直器旨在用来矫直光学包芯线。优选地，管嘴矫直器是管嘴辊，即浸入式管嘴内的辊。
或者，管嘴矫直器也可以是对准装置，该对准装置保持来自至少两个相对侧的光学包芯线直接接触，它优选构造成在光学包芯线上施加压力。优选地，这种对准装置平行于浸入方向纵向地成形。
非马达驱动的管嘴矫直器、优选管嘴辊可以由于与光学包芯线的相互作用、特别是摩擦力而仅拉直和/或旋转。特别地，浸入式管嘴不包括用于驱动浸入式管嘴的管嘴矫直器或多个管嘴矫直器的辊的马达或驱动器。
构造成耐受含有熔融金属浴的容器内部的条件是指耐受例如钢水的温度。
特别地，浸入式管嘴的所述多个管嘴矫直器和/或每个管嘴矫直器布置成使得通过吹扫气体来实现它们在容器内的工作温度的降低。
由此实现了可靠的功能。
优选地，浸入式管嘴的所述多个管嘴矫直器和/或每个管嘴矫直器布置在距吹扫气体入口一定距离内，该距离小于浸入方向上的环形区域的长度和/或是在浸入方向上测量的第一个和最后一个管嘴矫直器之间距离的最多二倍(2倍)或一点五倍(1.5倍)。该距离通常是在管嘴矫直器的中心点之间测得的，在辊作为管嘴矫直器的情况下所述中心点是轴线。
在通过吹扫气体冷却管嘴矫直器的同时，可以实现非常精确的测量。
特别地，该分隔部直接将所述多个管嘴矫直器和用于吹扫气体的流动通道分离。优选地，吹扫气体入口、所述多个管嘴矫直器和环形区域形成T形。
由此可以实现浸入式管嘴的紧凑设计。
本发明的另一方面涉及一种用于实施上述方法以便沿浸入方向朝熔融金属浴将光学包芯线给送到该金属浴中的浸入式管嘴，该浸入式管嘴包括多个非马达驱动的管嘴矫直器、优选地管嘴辊，和用于引导光学包芯线的运送管道，其中，优选浸入式管嘴在给送方向上的浸入端构造成耐受含有金属浴的容器内部的条件。
本发明的另一方面涉及一种用于实施上述方法以将光学包芯线给送到熔融金属浴中的浸入式系统，该浸入式系统包括给送和矫直装置以及上述浸入式管嘴中的一种，其中给送和矫直装置包括用于沿给送方向朝向金属浴给送光学包芯线以及第一次矫直光学包芯线的多个辊。
本发明的一个方面的定义以及优选的特征和实施例也适用于本发明的其它方面，因为它们全部基本上涉及相同或大致相同的系统。
本申请中公开的发明的所有方面都基于如下所述的相同认识：
现有技术中已知的给送和矫直装置给送和矫直从线圈或线轴供给的光学包芯线，以使得光学包芯线能够浸入熔融浴一定深度。观察光学包芯线在离开简单现有技术管嘴之后的弯曲。推定原因是液态金属的浮力、光学包芯线朝向金属浴表面的浮动以及作用在光学包芯线上导致金属浴中的弯曲的熔融浴的流体流动。
由于弯曲方向通常导致光学包芯线的末端朝向熔融浴的中心并远离容器壁的定向，所以认为所述弯曲进一步提高了温度测量的质量并因此被认可。
然而，本发明首先基于以下认识：温度测量的精度相当地取决于光学芯线的尖端在规定的浸入深度处、即在重力方向上的低浸入深度偏差Δz。换句话说，与以更接近朝向金属浴中心定向的方式弯曲同时具有更高的浸入深度偏差的光学包芯线的尖端相比，浸入深度的小偏差更有助于非常精确的温度测量。
其次，发现金属浴中的光学包芯线的所述弯曲不仅由液态金属的浮力和熔融浴的流体流动引起，而且由来自线圈或线轴的光学包芯线的残留浇铸引起。
该浇铸一方面导致光学包芯线的金属护套的不均匀金属结构或纹理，使得在给送和矫直装置与金属浴之间可能发生的温度变化和其它环境变化导致额外的弯曲。这些变化起因于例如炉的容器外部和内部的不同条件以及借助吹扫气体对光学包芯线的局部冷却。另一方面，对于如图7所示的具有双层金属的光学包芯线，这种光学包芯线不会由于双层金属的存在以及包覆线的圆周周围的局部圆弧的接缝而具有均匀的弯曲和抗弯力。该接缝抵抗弯曲部内侧的压缩力和落在相同半径的弯曲部的外侧曲线上时的拉伸力两者。因此，任何弯曲力矩都会在光学包芯线中产生扭曲，从而有利于单壁变形。在给送期间，当驱动辊推动光学包芯线通过引导管时，与引导管中的曲线对齐的单壁也可能导致包芯线中的浇铸，从而防止其在处于引导管的限制范围之外时回到其本来的矫直状态，导致光学包芯线偏离浸入方向。包芯线通常具有由接缝之下的金属形成的内金属层以及作为接缝之上的金属的外金属层。在给送过程中，包芯线通常将被拉动通过给送和矫直装置的一系列矫直辊，这以比内金属层更高的程度减少了外金属层的在装载到线轴或线圈上时获得的浇铸。因此，在将光学包芯线给送和浸入到熔融浴中并留下任何引导管或管道时，内金属层的这种较高残留浇铸将有助于弯曲和偏离浸入方向。
第三，将上述第一和第二发现与减少弯曲的认识相结合导致如图1b和1c所示的光学包芯线的尖端的浸入深度偏差Δz减小，由此，本发明提供了浸入式管嘴内部的矫直或给送和矫直装置与金属浴间的第二次矫直。
由此，可以减少由于对从给送和矫直装置到金属浴的路径的所述影响而引起的金属浴中的弯曲部分。这实现了非常小的浸入深度偏差，从而实现非常高的温度测量精度。
根据本发明的上述方面、即用于将光学包芯线给送到金属浴中的方法的具有多个辊的给送和矫直装置和/或用于实施该方法的浸入式系统至少涵盖以下实施例：
在一个实施例中，给送和矫直装置的所有辊是马达驱动的。这实现了非常有效的给送。
在一个实施例中，给送和矫直装置的一些辊是马达驱动的，它们给送和矫直光学包芯线，而给送和矫直装置的其它辊不是马达驱动的，它们仅矫直光学包芯线。这实现了该装置的具有低复杂性的高矫直效果。
在一个实施例中，仅给送和矫直装置的马达驱动辊给送光学包芯线，并且仅给送和矫直装置的非马达驱动辊矫直光学包芯线。这使得能够通过使用为获得目标矫直效果而定制的辊来实现靶向矫直。
在一个实施例中，给送和矫直装置的马达驱动辊和非马达驱动辊布置在单个壳体的内部，因此未处于分开的单元中。这实现了紧凑的装置。
在一个实施例中，给送和矫直装置由两个分开的壳体形成，其中，这两个壳体通过引导管连接，其中，在第一壳体中布置有用于给送和/或矫直光学包芯线的马达驱动辊，而在第二壳体中布置有用于矫直光学包芯线的非马达驱动辊。这使得给送和矫直装置能够适应可用空间。
优选地，通过两个分开的壳体实现光学包芯线的浸入，其中，这两个壳体通过引导管连接，其中，在第一壳体中布置有用于给送和/或矫直光学包芯线的马达驱动辊，而在第二壳体中布置有用于矫直即将进入熔融金属的光学包芯线的非马达驱动辊。这样可以实现准备浸入的光学包芯线的最佳给送和最佳矫直。
每个实施例的特征以及以上描述的特征和附图说明的特征可以彼此组合并与本发明的方面和每个权利要求的主题相结合。
附图说明
在以下对附图的描述中提供了细节和进一步的优点，附图描绘了具有必要细节和各个构件的优选实施例。
图1a：具有浸入式管嘴的光学包芯线浸入系统
图1b：浸入的光学包芯线位置偏差的图示
图1c：现有技术浸入线的位置偏差
图1d：光学包芯线线轴
图2：具有集成的线矫直器的浸入式管嘴
图3：具有对向的辊的线矫直器
图4：具有成偏离角度的辊的线矫直器
图5：具有内部偏置辊的线矫直器
图6a至6d：一对辊中的表面和形状的不同组合
图7：光学包芯线的局部剖视图
图8：光学包芯线的横截面视图
具体实施方式
基于图1a中所示的浸入式系统和图2中所示的浸入式管嘴1，可以说明用于将光学包芯线6给送到熔融金属浴11中的方法。首先将光学包芯线6特别是从线圈2解卷，并且具有多个辊20、21的给送和矫直装置4执行光学包芯线6的沿给送方向朝向金属浴11的给送以及光学包芯线6的第一次矫直(拉直)。优选地，所有辊20、21或成对的辊20、21可以由马达驱动并且可以给送和矫直光学包芯线6。可以仅驱动第一对辊20以用于给送，并且使用非马达驱动的其它辊21和/或成对的辊21以用于矫直光学包芯线6。解卷也可以如图1a和1d所示从线轴3进行。
在一个实施例中，给送和矫直装置4的一对辊20、21和/或浸入式管嘴1的多个非马达驱动的管嘴矫直器13的一对管嘴矫直器23可以包括特别是相对于光学包芯线6的给送方向垂直布置的两个对向的辊。
在另一实施例中，给送和矫直装置4的一对辊20、21和/或浸入式管嘴1的多个非马达驱动的管嘴矫直器13的一对管嘴矫直器23可以包括特别是相对于光学包芯线6的给送方向布置在倾斜线—即成像虚拟直线，特别是倾斜30°至60°的线上的两个对向的辊，如图1a中示例性示出的前两个辊20或最后两个辊21。
对向的辊特别地布置指的是辊枢转轴线的布置。随后，布置在给送和矫直装置4与金属浴11之间的分开且附加的多个非马达驱动的管嘴矫直器13进行光学包芯线6的第二次矫直。通过由此补偿有利于在给送和矫直装置4与浸入式管嘴1之间的路径上产生的效应的弯曲，可以减少光学包芯线6在金属浴11(图1c)中的弯曲并提高测量精度。
图1b示出了根据本发明的浸入的光学包芯线6，而图1c示出了根据现有技术的浸入的光学包芯线6。在该对比并列图中，示出了同一角位置偏差Δα，但是该角位置偏差在适用本发明时应当减小。然而，即使在相同的角位置偏差Δα处也显而易见的是，应用本发明时的浸入深度偏差Δz小于现有技术的浸入深度偏差Δz'。由此，当应用本发明时可以实现更高的温度测量精度。
在一个实施例中，进给和矫直装置4与金属浴11之间的浸入式管嘴1(图1a，图2)包括所述分开且附加的多个非马达驱动的管嘴矫直器13，并且典型地通过金属浴11的表面上方的管嘴出口8释放光学包芯线6。这使得能够减少离开管嘴并进入金属浴11的光学包芯线6的弯曲并实现了非常精确的温度测量。
尤其通过浸入式管嘴1进行的光学包芯线6的释放意味着，在容器内部，光学包芯线6例如通过引导管5或运送管道17从引导和/或保护包壳的开口移出，而没有随后连接引导装置，以使得光学包芯线6被朝向给送方向自由地送入容器内。
在一个实施例中，围绕或包围所释放的光学包芯线6沿给送方向释放吹扫气体。这有助于保持管嘴出口8开启以便不妨碍通过和避免污染，冷却了光学包芯线的刚好在浸入式管嘴内部的部分，并且冷却了光学包芯线的刚好离开浸入式管嘴的部分。
在一个实施例中，光学包芯线6在比容器壁10更靠近金属浴液的距离中、优选地在离金属浴液表面至少10cm、优选地至少20cm和/或最多100cm、优选最多50cm的距离中被释放。由此可以实现非常精确的测量。在一个实施例中，光学包芯线6与金属浴液12的表面成直角浸入金属浴液12中。由此可以实现非常精确的测量。
图1a示出，被盘绕2或供给到线轴3上的很长一段光学包芯线6被给送和矫直装置4的驱动辊20拉动，其中驱动辊20是马达驱动的。特别地，辊21执行光学包芯线6的第一次矫直并且可以构造成马达驱动或非马达驱动。驱动辊20优选地也可以有助于光学包芯线6的矫直。
给送和矫直装置4可以可选地在给送方向上包括或被分成两个部分，其中第一部分包括用于沿给送方向朝向金属浴给送光学包芯线6的辊20，第二部分包括用于矫直光学包芯线6的辊21。
在给送和矫直装置4的出口处，即在给送和矫直装置4的入口对面，光学包芯线6被推入引导管5，该引导管5用于将光学包芯线6引导到浸入式管嘴1。
引导管5的内径通常是光学包芯线的外径的至少1.5倍，优选2倍，更优选3倍，和/或最多8倍，优选最多6倍。
引导管5优选地跨越(跨度持续)给送和矫直装置的出口与浸入式管嘴1的管嘴入口14之间的距离，以避免灰尘和污垢集中在引导管5内，所述集中将增加光学包芯线6与引导管5之间的阻力。引导管5优选是分段钢管，其中各个部分可以分开以用于给送通道的故障排除和清洁和可能的气体吹扫。引导管5或引导管5的区段可以是直的或弯曲的，特别地，引导管5呈L形，它优选地具有高于线圈或线轴半径的曲率半径，特别是足够高以避免光学包芯线6的塑性变形。这使得能够防止或抵消在光学包芯线6中进一步引起的弯曲。
浸入式管嘴1优选借助于诸如卡口连接器9的配件在引导管5的浸入端、即在给送方向上附接到引导管5上。浸入式管嘴1自身不是并且也没有构造成被浸入熔融浴11中，而是有利于光学包芯线6通过以到达金属浴11。
在一个实施例中，浸入式管嘴1构造成有利于光学包芯线6经炉容器壁10进入容器内部空间中。换句话说，浸入式管嘴1的管嘴入口14布置在容器的外部，然后浸入式管嘴1的管嘴壳体15经过容器壁10并且浸入式管嘴1的浸入端位于容器的内部。这使得光学包芯线能够非常安全地通过容器壁10。或者，整个浸入式管嘴可以布置在容器内。
特别地，浸入式管嘴1具有管状形状，该管状形状优选在给送方向上扩张。优选地，浸入式管嘴1仅具有单个管嘴壳体15，以用于容纳所有浸入式管嘴构件，例如多个非马达驱动的管嘴矫直器13和/或用于将光学包芯线6引导到管嘴出口8的运送管道17。
优选地，管嘴壳体15包括用于容纳浸入式管嘴1的所有管嘴矫直器13的一个或精确地一个(仅一个)容纳部。特别地，所述精确地一个容纳部包括一个部件和/或确切地说一个管、一个部件和/或确切地说一个分离元件18、和/或一个部件和/或确切地说一个连接器9，或者由其组成。
优选地，管嘴壳体15包括一个或精确地一个容纳部，该容纳部用于容纳用于将光学包芯线6引导到管嘴出口8的运送管道17。
优选地，互相连接的壳体部设计成将吹扫气体从吹扫气体入口7引导到管嘴出口8和/或形成在运送管道17与管嘴壳体15之间的环形区域16。
在一个替代实施例中，用于容纳所有管嘴矫直器13的容纳部的直径与用于容纳运送管道17的容纳部相同或基本上相同。优选地，实施为管嘴辊的管嘴矫直器23具有的直径小于浸入式管嘴1、管嘴壳体15、用于容纳所有管嘴矫直器13的容纳部和/或用于容纳运送管道17的容纳部的直径。
连接器9、吹扫气体入口7和/或运送管道17的管嘴出口8可部分地伸出管嘴壳体15。
优选地，运送管道17保持在管嘴壳体15内部与管嘴出口8间隔开和/或不从管嘴壳体15或管嘴出口8伸出。这有助于减少运送管道17的堵塞和/或损坏。
优选地，管嘴壳体15具有或包括管或管道形状，尤其是用于容纳所有管嘴矫直器13的容纳部和用于容纳运送管道17的容纳部。浸入式管嘴和/或管嘴壳体15的长度与直径比为至少3，优选5，和/或最多50，优选20。这使得能够施加充分的矫直并避免光学包芯线在从多个非电动机驱动的管嘴矫直器13到管嘴出口8的途中过度变形。
在一个实施例中，所述多个非马达驱动的管嘴矫直器13在给送方向上布置在用于将光学包芯线6引导到管嘴出口8的运送管道17之前。这使得能将吹扫气体应用到紧凑的浸入式管嘴设计中。
优选地，浸入式管嘴1具有接收吹扫气体的气体供给入口7，该吹扫气体可选自空气、氩气、氮气、天然气和/或二氧化碳。在一个实施例中，吹扫气体可以在容器内部空间中在浸入式管嘴壳体15的远端端部在吹扫气体出口22处离开浸入式管嘴1。
一般而言，管嘴的端部保持在熔融金属表面的上方并且也在熔渣表面的上方。因为熔渣不具有恒定体积，所以在钢加工期间，有时它会发泡并且体积膨胀，使得浸入式管嘴1有时可能在熔渣12的顶面下方并因此浸入熔渣12中。在任何情况下，特别恒定的气体吹扫确保管嘴出口14和吹扫气体出口22的开口不会被凝固的熔渣12和/或熔融金属的冷却液滴阻塞。
因此，浸入式管嘴1可以设计成通过气体吹扫管嘴来提供对熔炉内部空间的进入，该气体吹扫管嘴插穿容器外壳或壁10和保护砖，使得其出口高于熔融金属11的高度，但是在金属制造过程中可以低于熔渣12的顶面的高度。
图2示出了双壁浸入式管嘴1的一个示例。该浸入式管嘴1插穿冶金容器的容器壁10，优选使运送管道17的轴线对应于朝向待取样的熔融金属11的给送方向。优选地，相对端与引导管5的最后部分连通。浸入式管嘴1可以穿过作为容器的侧壁或顶部的容器壁10和/或成任何角度安装。用于容纳运送管道17的容纳部和/或运送管道17可以是成角度的或弯曲的。这可允许浸入式管嘴穿过容器的侧壁插入。
优选地，浸入式管嘴1的总长度是可调节的。这使得能够补偿浸入式管嘴1的成角度的安装所引起的距离差，同时保持管嘴出口8离金属浴11的顶面的距离恒定或近似恒定。由此可以实现非常精确的温度测量。
优选地，光学包芯线6经由连接器9穿过引导管5进入管嘴入口14中。优选地，连接器9特别是在管嘴出口14处将引导管5机械地锁定于浸入式管嘴1。优选地，连接器9的一部分附接到引导管5上，其中接纳部附接到浸入式管嘴1上。
管嘴入口14形成或者处于管嘴出口8的相对侧。优选地，管嘴入口14和管嘴出口8形成光学包芯线6的给送方向上的管嘴扩张的边界。
在浸入式管嘴1的管嘴入口14和管嘴出口8之间安装有用于矫直光学包芯线6的附加的多个管嘴矫直器23(参见图3至5)，特别是非马达驱动的管嘴矫直器13，优选地管嘴辊，它们优选地布置在管嘴壳体15的内部。所述附加的多个管嘴矫直器23、特别是非马达驱动的管嘴矫直器13形成第二线矫直器。
吹扫气体入口7特别沿径向方向、即相对于给送方向成径向的方向将气体供给到形成在运送管道17与管嘴壳体15之间的环形区域16，即环状空间。优选地，吹扫气体入口7位于容器壁10的外部，即不在容器壁10的内侧。
优选地，管嘴壳体15被设计成用作浸入式管嘴1的吹扫管道。在浸入端处经吹扫气体出口22离开浸入式管嘴1的吹扫气体从开口推开熔渣12和溅出的金属，从而确保沿给送方向离开运送管道17的光学包芯线6以不受阻碍的方式向前移动。
在一个实施例中，在所述多个管嘴矫直器23、特别是非马达驱动的管嘴矫直器13与环形区域16之间和/或在所述多个管嘴矫直器23与吹扫气体入口7之间设置有气密分隔部18。这引导吹扫气体流向开口22。然而，所述多个管嘴矫直器23、特别是非马达驱动的管嘴矫直器13仍然被分隔部18冷却，该分隔部18在所述多个管嘴矫直器23的另一侧被吹扫气体冷却。分隔部18具有用于光学包芯线6的通孔，以及/或者运送管道17直接连接到分隔部18。
优选地，分隔部18特别是在给送方向上具有环形和/或漏斗形状。
在一个实施例中，吹扫气体的一部分经特别是不气密的分隔部18朝向辊组件分流以增强冷却。
具有便于吹扫气体通过的开口的精确地一个或两个、至少一个和/或最多三个支承装置19固定用于将光学芯线6引导到管嘴壳体15的运送管道。支承装置19优选具有盘形形状，该盘具有径向缺口以作为开口。
优选地，一个支承装置19布置成与用于容纳运送管道17的容纳部齐平。
在一个实施例中，气体入口7布置在分隔部18与支承装置19之间的中途，即在给送方向上看的中间。优选地，存在用于引导吹扫气体的T形中空空间，该空间优选地以由分隔部18和支承装置19界定的线为轮廓并与由气体入口7界定的线正交。
在一个实施例中，中间容纳部包括所述中空空间和/或与分隔部18、支承装置19和/或气体入口7重叠。重叠是指出于连接目的而延伸到中间容纳部中。优选地，中间容纳部是连接装置，它特别是形成管嘴壳体15的一部分或浸入式管嘴1的外表面。
在一个实施例中，管嘴壳体15特别是围绕特别呈管形的管嘴入口14气密封闭，以允许光学包芯线6被给送到管嘴壳体15或浸入式管嘴1中。
在一个实施例中，运送管道17在给送方向上的长度是所述多个非马达驱动的管嘴矫直器13的两倍和/或最多20倍，优选最多10倍或5倍。
吹扫气体的另一益处是保持浸入式管嘴1以及光学包芯线6的未使用部分冷却，从而提高浸入式管嘴1的寿命，同时防止光学包芯线6的未使用的光纤的失透(脱玻，devitrification)。进入光纤并沿着尚未由于在浸入之前受热而失透的纤维长度传输的光能减少温度测量中的误差。优选地，气体压力维持在至少2巴和/或最多5巴之间，这有利于充分冷却以维持未失透的纤维。
图3是所述多个非马达驱动的管嘴矫直器13的详图，它们的形式为图2的管嘴辊并且形成线矫直器。在一个实施例中，至少两个、三个或五个和/或最多十个管嘴矫直器23形成所述多个非马达驱动的管嘴矫直器13。由此，可以矫直光学包芯线6以便进行非常精确的温度测量。
在一个实施例中，浸入式管嘴1的所述多个非马达驱动的管嘴矫直器13、特别是管嘴辊布置成，使得每个管嘴矫直器23被安放成在给送方向上与跟其直接相邻(紧邻)的管嘴矫直器23相距一距离并且围绕沿给送方向的轴线24成另一角度γ安放。在图3中，所述角度γ为180度，由此管嘴矫直器23是相对立(对向)的。
在图4中，所述角度γ交替针对前五个相邻的管嘴矫直器23和接下来的五个相邻的管嘴矫直器23为180度，其中在前五个管嘴矫直器23的最后一个管嘴矫直器23与最后五个管嘴矫直器23的第一个管嘴矫直器23之间存在至少30度和/或最多60度的偏离角度γ。这能够减少光学包芯线的扭转弯曲。
尽管图4和5中的其它实施例示出了线矫直器的替代构型，但是结合到用于将已被推动通过引导管5之后的光学包芯线6消除应变的装置的浸入式管嘴1上或其中促进了包芯线的精确穿透方向。
图5示出了至少两对对向的管嘴矫直器23、特别是管嘴辊的布置，其中每对管嘴矫直器23与前面和后面的相邻一对管嘴矫直器23成直角布置。这能够减少光学包芯线的多向弯曲。
图6a至6d示出了形式为管嘴辊的一对管嘴矫直器23中的表面和形状的不同组合。
在一个实施例中，特别是位于通过三个管嘴矫直器23矫直的光纤6的一侧的两个相邻的管嘴矫直器23布置成与第三管嘴矫直器23对向，该第三管嘴矫直器23在这两个相邻的管嘴矫直器23之间并且特别是位于光纤6的另一侧。
在一个实施例中，五个管嘴矫直器23以奥林匹克环的方式布置，使得光纤6可以在位于光纤6的一侧上的三个相邻的管嘴矫直器23与特别是位于光纤6的另一侧上的对向的两个相邻的管嘴矫直器23之间被给送。
在一个实施例中，管嘴矫直器23具有柱形形状和/或特别是周向沟槽。
在一个实施例中，管嘴矫直器23具有平坦表面和/或波纹表面的沟槽。
在一个实施例中，管嘴矫直器23具有呈V形或U形的沟槽。
波纹表面有利于黑色金属(含铁金属)丝的处理。U形沟槽有利于小直径和/或黑色金属丝的处理。
图7示出了示例性光学包芯线6的局部剖视图，该光学包芯线6具有内部金属或半紧密塑料缓冲层25和外部金属层26，即外部金属护套。图8的横截面图示意性地示出光学包芯线6的接缝27。在一个实施例中，光学包芯线6包括居中的光纤28，该光纤由内部金属或半紧密塑料缓冲层25包围，该内部金属或半紧密塑料缓冲层25通过填充物与形式为外部金属护套的金属层26分离开。特别地，外部金属护套或金属层26通过在横截面图中更好地示出的接缝27封闭。优选地，内部金属和/或半紧密塑料缓冲层25可以由平行于光纤28定向的直的金属丝束和/或围绕光纤28或该直的金属丝束转动的螺旋盘绕的金属丝构成。特别地，光纤28被缓冲壳套30直接覆盖以被进一步保护。
Claims (18)
1.一种用于将光学包芯线(6)给送到熔融金属浴(11)中的方法，其中，所述光学包芯线(6)是解卷的，具有多个辊(20，21)的给送和矫直装置(4)执行所述光学包芯线(6)沿给送方向朝向所述金属浴(11)的给送以及所述光学包芯线(6)的第一次矫直，随后布置在所述给送和矫直装置(4)与所述金属浴(11)之间的分开的另外多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)执行所述光学包芯线(6)的第二次矫直，其中，该方法包括下列步骤：
提供浸入式管嘴(1)，该浸入式管嘴包括管嘴壳体(15)、处于该壳体(15)内部的所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)、以及由该壳体(15)包围以引导所述光学包芯线(6)的运送管道(17)，以及
向处于所述运送管道(17)外侧且处于所述壳体(15)内侧的环形区域(16)中供应吹扫气体，其中，一分隔部(18)用于将所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)与所述环形区域(16)分离开。
2.根据前一项权利要求所述的方法，其中，在所释放的光学包芯线(6)周围沿给送方向释放吹扫气体。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，将所述光学包芯线(6)释放到所述金属浴(11)的熔渣(12)内。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将所述光学包芯线(6)与金属浴(12)的表面成直角地浸入该金属浴(12)中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在比容器壁(10)更靠近金属浴的距离释放所述光学包芯线(6)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述给送和矫直装置(4)与所述金属浴(11)之间的所述浸入式管嘴(1)在所述金属浴(11)的表面上方释放所述光学包芯线(6)。
7.一种浸入式管嘴(1)，它用于实施根据前述权利要求之一所述的方法，以便将光学包芯线(6)沿浸入方向朝向熔融金属浴(11)给送到所述金属浴(11)中，该浸入式管嘴(1)包括管嘴壳体(15)、处于该壳体(15)内部的多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)、以及由该壳体(15)包围以引导所述光学包芯线(6)的运送管道(17)，其中，吹扫气体入口(7)允许将吹扫气体供应到处于该运送管道(17)外侧且处于该壳体(15)内侧的环形区域(16)中，其中一分隔部(18)将所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)与所述环形区域(16)分离开。
8.根据权利要求7所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述浸入式管嘴(1)的在给送方向上的浸入端和/或所述壳体(15)构造成耐受含有所述熔融金属浴的容器的内部的条件。
9.根据权利要求8所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述浸入式管嘴(1)的在给送方向上的浸入端和/或所述壳体(15)由钢和/或陶瓷材料构成。
10.根据权利要求7-9之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)在给送方向上布置在所述运送管道(17)之前。
11.根据权利要求7-9之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述浸入式管嘴(1)的总长度是可调节的。
12.根据权利要求7-9之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，至少两个和/或最多十个管嘴矫直器(23)形成所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)。
13.根据权利要求7-9之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)布置成，使得每个管嘴矫直器(23)被设置成在给送方向上与跟其直接相邻的管嘴矫直器(23)相距一距离，并且围绕沿给送方向的轴线(24)以另一角度(γ)设置。
14.根据权利要求7-9之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)中的管嘴矫直器(23)具有沟槽，以及/或者其中，所述沟槽具有V形和/或波纹表面。
15.根据权利要求7-9之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，连接器(9)附接到壳体(15)上，并且包围管嘴矫直器(23)以便于可更换地固定于引导管(5)上。
16.一种浸入式管嘴(1)，它用于实施根据权利要求1-6之一所述的方法，以便将光学包芯线(6)沿浸入方向朝向熔融金属浴(11)给送到所述金属浴(11)中，所述浸入式管嘴(1)包括多个非马达驱动的管嘴矫直器(13)以及用于引导光学包芯线(6)的运送管道(17)。
17.根据权利要求16所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述浸入式管嘴(1)的在给送方向上的浸入端构造成耐受含有所述熔融金属浴的容器的内部的条件。
18.一种浸入式系统，它用于实施根据权利要求1-6之一所述的方法，以便将光学包芯线(6)给送到熔融金属浴(11)中，该浸入式系统包括给送和矫直装置(4)以及根据前述权利要求之一所述的浸入式管嘴(1)，其中，所述给送和矫直装置(4)包括多个辊(20，21)，以用于所述光学包芯线(6)的沿给送方向朝向所述金属浴(11)的给送以及所述光学包芯线(6)的第一次矫直。
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