CN110487413B - 一种钢水红外连续测温装置 - Google Patents
一种钢水红外连续测温装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110487413B CN110487413B CN201910758059.XA CN201910758059A CN110487413B CN 110487413 B CN110487413 B CN 110487413B CN 201910758059 A CN201910758059 A CN 201910758059A CN 110487413 B CN110487413 B CN 110487413B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature measuring
- molten steel
- infrared
- tube
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 147
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 147
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 36
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 16
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 26
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- -1 copper and aluminum) Chemical class 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- RQMIWLMVTCKXAQ-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[C] Chemical compound [AlH3].[C] RQMIWLMVTCKXAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0037—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids
- G01J5/004—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids by molten metals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钢水红外连续测温装置，属于钢水连续测温技术领域，包括测温枪与测温管，所述测温枪与所述测温管相连接，所述测温枪包括用于接收红外信号的红外光学探头、多个用于阻断钢水外溢的防尘镜与用于安装所述防尘镜的基座。本发明在测温管外管上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，在测温枪的内部安装了防尘镜与基座，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝了钢水外溢的可能性；并且测温枪与测温管直接贯穿对接，在组装时带来了不少便利，可以实现测温枪与测温管快速稳定的连接。
Description
技术领域
本发明涉及钢水连续测温技术领域，具体涉及一种钢水红外连续测温装置。
背景技术
所谓钢水红外连续测温是指使用红外测温仪(单色计、双色计或多色计)，针对某一容器(例如：中间包、大包、精炼炉、冶炼炉等)中的钢水进行连续(通常指连续数小时至数十小时)的在线温度测量，连续获得实时的钢水温度值。
钢水红外连续测温装置大体上分为两个部分，第一部分为测温管，测温管在结构上分为外管和内管，其外管为单端盲头结构，多采用等静压铝碳管；内管多采用刚玉管，内管镶嵌在外管内部且与外管同轴。第二部分为测温枪，测温枪内安装有红外温度传感器(或传感器的光学探头)，连接有信号线或信号光缆以及电源线。
温度测量时，要先将测温管的盲头端插入钢水中，其开口端要露在钢水外边。通常开口端需安装内接口(通常为内拔插口)，而测温枪的一个端头上要安装与内接口相配套的外接口(通常为外拔插口)。测温时将内、外接口重扣相连，红外温度传感器便可接收到测温管外管盲头端端底内侧面的红外温度信号，由于该盲头端直接与钢水接触，且外管材质的导热性优良，密度低(蓄热性不强)，故其导温性很高。也就是说当钢水温度发生改变时，这一改变会迅速反映为盲头端内壁的温度响应。
目前红外钢水连续测温装置的测温方式法都采用顶入式。为明确起见这里以常见的中间包测温为例：通常在中间包顶部包盖上开设测温孔，测温管的盲头端由该测温孔插入钢水中，再在测温管开口端的拔插口上插上测温枪即可进行钢水的连续温度测量。
上述测温方法在实际应用中是存在一定缺陷的：
无法实现测温管提前预装。就是说无法在中间包修复期间就提前预装测温管及测量装置，这是因为随后的烘包作业、尤其是大火烘包作业，测温枪及其管线将直接暴露在一千数百度的大火中焚烧，会直接损毁该装置或大幅度缩短其使用寿命。由于不能这样做，这就意味着需要在中间包就位后、开浇前安装测温管，而这正是该作业段最为忙碌的时段，大大减少了观察烘包作业时包温的变化情况的时间。
测温管材质要求高，使用寿命短。顶入方式测温管势必穿过渣线进入钢水，而渣线段对测温管的侵蚀要比其它受侵蚀段的侵蚀速率要高好几倍。为了降低侵蚀速率通常要在测温管的渣线段使用氧化锆等昂贵的耐材。
测温管长度过长且直径过大。顶入式要求测温管必须穿过包盖、钢水至中包上沿口的安全高度、渣线(由于钢水水位在正常浇注时也是浮动的，因此渣线设计宽度不小于15mm)。由于红外温度传感器的光学接受存在一个辐射角度，测温管越长，要求盲头端底部内径越大，也即测温管内腔直径越大，在保证使用寿命不变的前提下，测温管的外径也随之增大。通常测温管的长度都在800mm以上。由于测温管为耗材，因此造成红外钢水测温的使用成本较高。
应用范围严重受限。原理上，红外测温可以应用于钢水冶炼、精炼、大包、中包等多种场合，而事实上仅见中间包的应用。推广受限的主要原因是顶入测温的方式。由于顶部界面恰恰是环境最恶劣，条件最严酷的地点，高温、火焰、烟尘等等，同时顶部又是工人的操作界面，很容易对正常操作形成干扰。
出现断管后会损坏沿线设备。如果采用侧入或底入(即，在钢水容器的侧面或底部插入测温管)式测温，则可能会导致严重事故。这是由于伸入钢水中的测温管如果出现断管的情况，则钢水则会由测温管内的内部涌出钢水容器，造成漏钢事故；同时，钢水还会沿着测温管的内部涌入测温枪、并顺着缆线及气体管道流淌并烧毁沿线的设备。
红外测温要求测温管盲头端底部内侧温度的红外信号能够被设置在测温管另一端的测温枪内的红外光学探头所接收。因此，测温管内部空腔、尤其是沿中轴线的圆锥体(底部直径大，顶部直径小)空腔为所测温度的红外信号通道，不管是何原因导致此通道被遮断都意味着测量失败。
但是，为了保证温度测量的时间响应，以及很好的抗热震性等，测温管外管选择了性能活泼的材质，这导致在钢水温区内，测温管管壁会在其空腔内产生大量的烟尘、从而遮断红外传输通道。且在采用侧入或底入式测温时，测温管断裂后出现钢水外溢现象，这样就会将测温枪及沿线设备损坏，给生产者造成严重的损失。因此，提出一种钢水红外连续测温装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：如何在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性，提供了一种钢水红外连续测温装置，该装置在测温管外管上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，在测温枪的内部安装了防尘镜与基座，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括测温枪与测温管；
所述测温枪包括红外光学探头、多个防尘镜、基座、端盖与外壳，所述红外光学探头设置在所述端盖的内部，多个所述防尘镜均设置在所述基座的内部，所述基座设置在所述外壳的内部，所述端盖与所述外壳相连接，在测温枪的内部安装了防尘镜与基座，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性；
所述基座上设置有透气喉，所述透气喉的内部贯穿设置有用于导通冷却气体的第一气道；
所述测温管包括外管与套接在所述外管内部的内管，所述外管上设置有透气砖，红外温度信号由所述外管进入所述内管，再穿过所述防尘镜进入所述红外光学探头，冷却气体由所述端盖的端部输入，再穿过所述第一气道与所述透气喉，进入所述内管，最后再由所述透气砖排出,在测温管外管上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性。
优选的，所述透气砖为楔形透气砖，所述楔形透气砖设置在所述外管的端部。
优选的，所述透气砖或为透气塞，所述透气塞沿径向贯穿设置在所述外管上。
优选的，所述外壳包括壳体、内拔插口与第二气道，所述内拔插口设置在所述壳体的端部，所述第二气道设置在所述壳体的内部，所述端盖通过所述壳体与所述外壳实现连接。
优选的，所述内管的外部一端设置有外拔插口，所述外拔插口与所述内拔插口相连接，所述内拔插口与所述外拔插口配合使测温枪与测温管直接贯穿对接，在组装时带来了不少便利，可以实现测温枪与测温管快速稳定的连接。
优选的，所述测温枪还包括同轴环件，所述同轴环件设置在所述外壳与所述基座之间的间隙处，这样在所述测温管出现意外断裂时，钢水便不会由所述外壳与所述基座的之间的间隙流入所述红外光学探头处。
优选的，所述红外光学探头的外部设置有同轴器，所述同轴器设置在所述端盖与所述红外光学探头之间。
优选的，所述同轴器的内部设置有多个冷却气体通风口，多个所述冷却气体通风口沿轴向贯穿所述同轴器，冷却气体由多个所述冷却气体通风口输入，经所述第二气道到达所述透气喉内部的所述第一气道，再由所述第一气道输入到所述内管内部，从而完成对所述测温枪的冷却和所述防尘镜的灰尘清扫工作。
优选的，所述防尘镜上设置有固止环件，所述固止环件设置在所述防尘镜的外部并与所述基座相连。
优选的，所述钢水红外连续测温装置还包括信号光缆与电源线缆，所述信号光缆、所述电源线缆均与所述测温枪相连接，所述测温枪通过所述信号光缆与外部控制器相连接，所述电源线缆用于为所述测温枪供电。
本发明相比现有技术具有以下优点：该钢水红外连续测温装置，由于在测温管外管上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，在测温枪的内部安装了防尘镜与基座，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性；并且测温枪与测温管直接贯穿对接，在组装时带来了不少便利，可以实现测温枪与测温管快速稳定的连接，值得被推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例一中测温枪的结构示意图；
图2是本发明实施例一中测温管的结构示意图；
图3是本发明实施例一中测温管的安装方式示意图；
图4是本发明实施例二中测温管的安装方式示意图。
图中：1、端盖；2、同轴器；3、外壳；4、基座；5、同轴环件；6、红外光学探头；7、第一固止环件；8、防尘镜；9、第二固止环件；10、外拔插口；11、刚玉管；12、楔形透气砖；13、外管；14、透气塞；15、钢包容器侧壁。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
如图1-2所示，本实施例提供一种技术方案：一种钢水红外连续测温装置，包括测温枪与测温管，将所述测温枪与所述测温管相连接，所述测温枪包括用于接收红外信号的红外光学探头6、两个用于阻断钢水外溢的防尘镜8与用于安装所述防尘镜8的基座4，将所述红外光学探头6与所述基座4均设置在所述测温枪的内部，将两个所述防尘镜8均设置在所述基座4的内部，两个所述防尘镜8均为石英材质，其熔点的1700摄氏度，所述基座4包括只通气不透钢水的透气喉，所述透气喉设置在所述基座4上，在所述透气喉的内部贯穿设置用于导通冷却气体的第一气道，在测温枪的内部安装了防尘镜8与基座4，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性；
所述测温管包括与直接接触钢水的外管13与用于将冷却所述测温枪以及清扫所述防尘镜8灰尘的冷却气体导入所述外管13的内管，所述内管设置在所述外管13内部，所述外管13包括可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，红外温度信号由所述外管13进入所述内管，再穿过所述防尘镜8进入所述红外光学探头6，冷却气体由所述端盖1的端部输入，再穿过所述第一气道与所述透气喉，进入所述内管，最后再由所述透气砖排出,所述透气砖由耐材制造，可透过烟气、阻断钢水流通，将所述透气砖设置在所述外管13上，在测温管外管13上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性。
在本实施中，所述内管采用耐火温度在1600摄氏度左右的刚玉管11，此类刚玉管11价格低廉，其耐火度合格，高温下不会发生蠕变。该刚玉管11的抗热震性较差，不可能多次使用。由于测温管本身就是一次性使用的消耗品，考虑到合用性、经济性的原因，所以选择使用刚玉管11，事实上满足使用条件的管材并非刚玉管11，但综合考虑合用性和经济性指标、选择刚玉管11是恰当的。
在本实施例中，所述透气砖为楔形透气砖12，透气砖的主要作用是允许设置在底部通气管上的气体(通常是氩气)通过透气砖进入钢水熔池(当然铜、铝等金属的冶炼也同样有类似的装置)，从而对钢水进行搅拌，使得钢水中的成分均匀，同时使得混入钢水中的渣滓能够上浮从而纯净钢水。气体在一定压力的作用下可以透过透气砖，当撤除气体压力或没有气体时，钢水会在其静压下向透气砖的透气缝隙渗透，由于钢水粘度大、缝隙小，钢水渗透速度较慢，此一过程中钢水温度会逐渐下降，钢水温度的下降致使其粘度进一步增加、其渗透能力进一步减弱，最终凝固在狭缝中，从而堵住钢水的渗透通道。
在本实施例中，所述基座4也是由透气砖制作而成的，所述基座4的所述第一气道主要有三种形式：直通式狭缝型，狭缝宽度的典型尺寸为0.2mm；直通式圆管型，其圆管通常由不锈钢毛细管镶嵌在耐火砖上构成；曲通式弥散型，由颗粒状耐火材料(例如，毫米级的电刚玉颗粒材料)压粘成型，成型后材料本身具有透气性，透气通道曲折、透气孔呈弥散分布。在本实施例中，所述第一气道的形式为曲通式弥散型。
所述测温枪还包括端盖1与外壳3，所述端盖1与所述外壳3均位于所述红外光学探头6与所述基座4的外部，所述端盖1与所述外壳3相连接，所述端盖1用于对所述测温枪起到防护作用，可以有效地保护所述红外光学探头6。
所述外壳3的内部一端开设有用于连接所述测温管的内拔插口。
所述外壳3的内部另一端开设有用于导通冷却气体的第二气道。
所述测温枪还包括用于起到密封作用的同轴环件5，所述同轴环件5设置在所述外壳3与所述基座4之间的间隙处，这样在所述测温管出现意外断裂时，钢水便不会由所述外壳3与所述基座4的之间的间隙流入所述红外光学探头6处。
所述测温管还包括用于连接所述测温枪的外拔插口10，所述外拔插口10设置在所述内管的外部，所述内拔插口与所述外拔插口10配合使测温枪与测温管直接贯穿对接，在组装时带来了不少便利，可以实现测温枪与测温管快速稳定的连接。
所述红外光学探头6上安装有同轴器2，所述同轴器2安装在所述红外光学探头6的外部。
所述同轴器2上设置有用于输入冷却气体的冷却气体通风口，多个所述冷却气体通风口轴向贯穿所述同轴器2设置，冷却气体由多个所述冷却气体通风口输入，经所述第二气道到达所述透气喉内部的所述第一气道，再由所述第一气道输入到所述内管内部，从而完成对所述测温枪的冷却和所述防尘镜8的灰尘清扫工作。
所述防尘镜8上设置有用于固定其位置的固止环件，所述固止环件设置在所述防尘镜8的外部边缘处，所述固止环件分别为第一固止环件7与第二固止环件9。
所述钢水红外连续测温装置还包括信号光缆与电源线缆，所述信号光缆、所述电源线缆均与所述测温枪相连接，所述测温枪通过所述信号光缆与外部控制器相连接，所述电源线缆用于为所述测温枪供电。
如图3所示，在使用过程中，将测温枪通过信号光缆与外部控制器相连接，利电源线缆为测温枪供电，将测温管以侧入方式设置在钢包容器的侧壁上，这样的安装方式可以保证测温管具有最短的设计要求，如果测温管短，则其内腔口径就可以减小，同样测温管的外径也将减小。最终导致测温管的成本下降至最小。安装完毕后，通过外拔插口10和内拔插口将测温管与测温枪相连接，此时该测温装置便可以实现对钢包容器中钢水的连续测温工作，在测温时，将惰性冷却气体(通常为氮气，也可用氩气)通过一条气密软管接入测温枪，信号光缆与电源线缆都位于该气密软管中。惰性冷却气体经测温枪所预设的冷却气体通风口进入透气喉及基座4所在位置，并经过透气喉的弥散型气道最终进入通向刚玉管11中，从而完成对所述测温枪的冷却和所述防尘镜8的灰尘清扫工作，而烟尘则随着冷却气体建立起来烟尘通道由楔形透气砖12流向测温管外部，从而保证了红外信号通道的畅通。同时测温管盲头端内侧的红外温度信号经由外管13空腔段、刚玉管11、防尘镜8进入红外光学探头6，完成测温工作。
测温管开口端的一段长度是与钢水容器的器壁结合在一起的，因此如果测温管在测温过程中断管，其断裂处只能在测温管伸入钢水中的某处。
断管后考虑钢水的前出通道有两条：
钢水沿烟气通道，此时钢水绕过刚玉管11，由刚玉管11的四周外壁向前但止于楔形透气砖12；
钢水进入刚玉管11，由于惰性冷却气体压力大于钢水压力，钢水应该就此止步。考虑到气体断供的特殊意外发生，钢水将沿着刚玉管11进入透气喉及防尘镜8组合体，钢水进入透气喉之后由于透气喉的透气阻液的特性不可能向周边进一步深入气道，钢水向前是熔点为1700摄氏度的双层石英材质的防尘镜8。在防尘镜8软化损坏之前，该部分钢水已经冷却固化了。这样便能够在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性。
实施例二
本实施例提供一种技术方案：一种钢水红外连续测温装置，包括测温枪与测温管，将所述测温枪与所述测温管相连接，所述测温枪包括用于接收红外信号的红外光学探头6、两个用于阻断钢水外溢的防尘镜8与用于安装所述防尘镜8的基座4，将所述红外光学探头6与所述基座4均设置在所述测温枪的内部，将两个所述防尘镜8均设置在所述基座4的内部，所述基座4包括只通气不透钢水的透气喉，所述透气喉设置在所述基座4上，两个所述防尘镜8均为石英材质，其熔点的1700摄氏度，在所述透气喉的内部贯穿设置用于导通冷却气体的第一气道，在测温枪的内部安装了防尘镜8与基座4，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性；
所述测温管包括直接接触钢水的外管13与用于将冷却所述测温枪以及清扫所述防尘镜8灰尘的冷却气体导入所述外管13的内管，所述内管设置在所述外管13内部，所述外管13包括可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，红外温度信号由所述外管13进入所述内管，再穿过所述防尘镜8进入所述红外光学探头6，冷却气体由所述端盖1的端部输入，再穿过所述第一气道与所述透气喉，进入所述内管，最后再由所述透气砖排出,所述透气砖由耐材制造，可透过烟气、阻断钢水流通，将所述透气砖设置在所述外管13上，在测温管外管13上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性。
在本实施中，所述内管采用耐火温度在1600摄氏度左右的刚玉管11，此类刚玉管11价格低廉，其耐火度合格，高温下不会发生蠕变。该刚玉管11的抗热震性较差，不可能多次使用。由于测温管本身就是一次性使用的消耗品，考虑到合用性、经济性的原因，所以选择使用刚玉管11，事实上满足使用条件的管材并非刚玉管11，但综合考虑合用性和经济性指标、选择刚玉管11是恰当的。
在本实施例中，所述透气砖为透气塞14，实际上也是一种透气砖，透气砖的主要作用是允许设置在底部通气管上的气体(通常是氩气)通过透气砖进入钢水熔池(当然铜、铝等金属的冶炼也同样有类似的装置)，从而对钢水进行搅拌，使得钢水中的成分均匀，同时使得混入钢水中的渣滓能够上浮从而纯净钢水。气体在一定压力的作用下可以透过透气砖，当撤除气体压力或没有气体时，钢水会在其静压下向透气砖的透气缝隙渗透，由于钢水粘度大、缝隙小，钢水渗透速度较慢，此一过程中钢水温度会逐渐下降，钢水温度的下降致使其粘度进一步增加、其渗透能力进一步减弱，最终凝固在狭缝中，从而堵住钢水的渗透通道。
在本实施例中，所述基座4也是由透气砖制作而成的，所述基座4的所述第一气道主要有三种形式：直通式狭缝型，狭缝宽度的典型尺寸为0.2mm；直通式圆管型，其圆管通常由不锈钢毛细管镶嵌在耐火砖上构成；曲通式弥散型，由颗粒状耐火材料(例如，毫米级的电刚玉颗粒材料)压粘成型，成型后材料本身具有透气性，透气通道曲折、透气孔呈弥散分布。在本实施例中，所述第一气道的形式为直通式狭缝型，狭缝宽度的典型尺寸为0.2mm。
所述测温枪还包括端盖1与外壳3，所述端盖1与所述外壳3均位于所述红外光学探头6与所述基座4的外部，所述端盖1与所述外壳3相连接，所述端盖1用于对所述测温枪起到防护作用，可以有效地保护所述红外光学探头6。
所述外壳3的内部一端开设有用于连接所述测温管的内拔插口。
所述外壳3的内部另一端开设有用于导通冷却气体的第二气道。
所述测温枪还包括用于起到密封作用的同轴环件5，所述同轴环件5设置在所述外壳3与所述基座4之间的间隙处，这样在所述测温管出现意外断裂时，钢水便不会由所述外壳3与所述基座4的之间的间隙流入所述红外光学探头6处。
所述测温管还包括用于连接所述测温枪的外拔插口10，所述外拔插口10设置在所述内管的外部，所述内拔插口与所述外拔插口10配合使测温枪与测温管直接贯穿对接，在组装时带来了不少便利，可以实现测温枪与测温管快速稳定的连接。
所述红外光学探头6上安装有同轴器2，所述同轴器2安装在所述红外光学探头6的外部。
所述同轴器2上设置有用于输入冷却气体的冷却气体通风口，多个所述冷却气体通风口轴向贯穿所述同轴器2设置，冷却气体由多个所述冷却气体通风口输入，经所述第二气道到达所述透气喉内部的所述第一气道，再由所述第一气道输入到所述内管内部，从而完成对所述测温枪的冷却和所述防尘镜8的灰尘清扫工作。
所述防尘镜8上设置有用于固定其位置的固止环件，所述固止环件设置在所述防尘镜8的外部边缘处，所述固止环件分别为第一固止环件7与第二固止环件9。
所述钢水红外连续测温装置还包括信号光缆与电源线缆，所述信号光缆、所述电源线缆均与所述测温枪相连接，所述测温枪通过所述信号光缆与外部控制器相连接，所述电源线缆用于为所述测温枪供电。
如图4所示，在使用过程中，将测温枪通过信号光缆与外部控制器相连接，利电源线缆为测温枪供电，将测温管以侧入方式设置在钢包容器的侧壁上，在测温管的外壁上开孔使得测温管空腔与外部空间联通，并在此孔中塞上透气塞14，由于测温管外壁上的透气孔必须露在钢包容器侧壁15的外侧，因此测温管也必须有一个相应的死长度(留在钢包容器侧壁15外侧的测温管长度)，因此与实施例一中的安装方式相比，该方案的测温管长度将更长。安装完毕后，通过外拔插口10和内拔插口将测温管与测温枪相连接，此时该测温装置便可以实现对钢包容器中钢水的连续测温工作，在测温时，将惰性冷却气体(通常为氮气，也可用氩气)通过一条气密软管接入测温枪，信号光缆与电源线缆都位于该气密软管中。惰性冷却气体经测温枪所预设的冷却气体通风口进入透气喉及基座4所在位置，并经过透气喉的直通式狭缝最终进入通向刚玉管11中，从而完成对所述测温枪的冷却和所述防尘镜8的灰尘清扫工作，而烟尘则随着冷却气体建立起来烟尘通道由透气塞14流向测温管外部，从而保证了红外信号通道的畅通。同时测温管盲头端内侧的红外温度信号经由外管13空腔段、刚玉管11、防尘镜8进入红外光学探头6，完成测温工作。
测温管开口端的一段长度是与钢水容器的器壁结合在一起的，因此如果测温管在测温过程中断管，其断裂处只能在测温管伸入钢水中的某处。
断管后考虑钢水的前出通道有两条：
钢水沿烟气通道，此时钢水绕过刚玉管11，由刚玉管11的四周外壁向前但止于透气塞14；
钢水进入刚玉管11，由于惰性冷却气体压力大于钢水压力，钢水应该就此止步。考虑到气体断供的特殊意外发生，钢水将沿着刚玉管11进入透气喉及防尘镜8组合体，钢水进入透气喉之后由于透气喉的透气阻液的特性不可能向周边进一步深入气道，钢水向前是熔点为1700摄氏度的双层石英材质的防尘镜8。在防尘镜8软化损坏之前，该部分钢水已经冷却固化了。这样便能够在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性。
综上所述，上述两组实施例中的钢水红外连续测温装置，由于在测温管外管上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，在测温枪的内部安装了防尘镜与基座，形成了透气阻液的通道，能够很好的防止钢水外溢，在实现侧入式及底入式测温的情况下彻底杜绝钢水外溢的可能性；并且测温枪与测温管直接贯穿对接，在组装时带来了不少便利，可以实现测温枪与测温管快速稳定的连接，值得被推广使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：包括测温枪与测温管；
所述测温枪包括红外光学探头、多个防尘镜、基座、端盖与外壳，所述红外光学探头设置在所述端盖内部，多个所述防尘镜均通过所述基座设置在所述外壳内部，所述基座上设置有透气喉，所述透气喉的内部贯穿设置有用于导通冷却气体的第一气道，所述端盖与所述外壳相连接；
所述测温管包括外管与内管，所述内管套接在所述外管的内部，所述外管上设置有透气砖；
所述外壳与所述内管相连接，红外温度信号由所述外管进入所述内管，再穿过所述防尘镜进入所述红外光学探头；
所述外壳包括壳体、内拔插口与第二气道，所述内拔插口设置在所述壳体的端部，所述第二气道设置在所述壳体的内部，所述端盖通过所述壳体与所述外壳实现连接；
所述红外光学探头的外部设置有同轴器，所述同轴器设置在所述端盖与所述红外光学探头之间；所述同轴器上设置有用于输入冷却气体的冷却气体通风口，多个所述冷却气体通风口轴向贯穿所述同轴器设置，冷却气体由所述端盖的端部输入多个所述冷却气体通风口，经所述第二气道到达所述透气喉内部的所述第一气道，再由所述第一气道输入到所述内管内部，最后再由所述透气砖排出。
2.根据权利要求1所述的一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：所述透气砖为楔形透气砖，所述楔形透气砖设置在所述外管的端部。
3.根据权利要求1所述的一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：所述透气砖为透气塞，所述透气塞沿径向贯穿设置在所述外管上。
4.根据权利要求1所述的一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：所述内管的端部设置有外拔插口，所述外拔插口与所述内拔插口相连接。
5.根据权利要求1所述的一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：所述测温枪还包括同轴环件，所述同轴环件设置在所述外壳与所述基座之间的间隙处。
6.根据权利要求1所述的一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：所述防尘镜上设置有固止环件，所述固止环件设置在所述防尘镜的外部并与所述基座相连。
7.根据权利要求1所述的一种钢水红外连续测温装置，其特征在于：所述钢水红外连续测温装置还包括信号光缆与电源线缆，所述信号光缆、所述电源线缆均与所述测温枪相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910758059.XA CN110487413B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种钢水红外连续测温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910758059.XA CN110487413B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种钢水红外连续测温装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110487413A CN110487413A (zh) | 2019-11-22 |
| CN110487413B true CN110487413B (zh) | 2020-08-14 |
Family
ID=68551350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910758059.XA Active CN110487413B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种钢水红外连续测温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110487413B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200975921Y (zh) * | 2006-12-02 | 2007-11-14 | 马钢(集团)控股有限公司 | 钢水温度快速响应红外连续测量装置 |
| CN201359535Y (zh) * | 2009-01-21 | 2009-12-09 | 白建忠 | 钢水温度快速响应红外测温管嵌套装置 |
| CN201837463U (zh) * | 2010-08-31 | 2011-05-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 钢水连续测温用镶嵌式复合红外测温管 |
| CN203904385U (zh) * | 2014-05-06 | 2014-10-29 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种利用转炉透气砖实现转炉熔池连续测温的装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0502779B1 (pt) * | 2005-06-09 | 2020-09-29 | Usinas Siderúrgicas De Minas Gerais S.A. - Usiminas | Dispositivo para medição contínua de temperatura do aço líquido no distribuidor com pirômetro infravermelho e fibra óptica |
-
2019
- 2019-08-16 CN CN201910758059.XA patent/CN110487413B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200975921Y (zh) * | 2006-12-02 | 2007-11-14 | 马钢(集团)控股有限公司 | 钢水温度快速响应红外连续测量装置 |
| CN201359535Y (zh) * | 2009-01-21 | 2009-12-09 | 白建忠 | 钢水温度快速响应红外测温管嵌套装置 |
| CN201837463U (zh) * | 2010-08-31 | 2011-05-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 钢水连续测温用镶嵌式复合红外测温管 |
| CN203904385U (zh) * | 2014-05-06 | 2014-10-29 | 天津钢铁集团有限公司 | 一种利用转炉透气砖实现转炉熔池连续测温的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110487413A (zh) | 2019-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4106756A (en) | Oxygen lance and sensing adapter arrangement | |
| CN105264095A (zh) | 用于顶浸没喷射喷射装置中的熔池的温度测量的设备 | |
| EP3117167B1 (en) | Metal making lance with spring-loaded thermocouple or camera in lance tip | |
| BR112014013142B1 (pt) | lanças resfriadas com fluido para injeção submersa de topo | |
| US3080755A (en) | Metallurgical process control | |
| CN110487413B (zh) | 一种钢水红外连续测温装置 | |
| CN210486515U (zh) | 一种熔炼炉或保温炉用流口砖 | |
| US11053559B2 (en) | Melting and refining furnace for cold iron source and method of operating melting and refining furnace | |
| US3747408A (en) | Temperature measurement | |
| CA2508582C (en) | Guide system for signal lines, device for measuring temperatures and/or concentrations and use | |
| JP5113075B2 (ja) | 金属製造ランス用の炉内物質検出システム | |
| CN110803856B (zh) | 一种光学玻璃鼓泡装置 | |
| CN210435573U (zh) | 用于厚壁压力容器焊接的焊接机器人配套预热装置 | |
| CN108115120B (zh) | 一种用于钢水出钢过程中的保护管 | |
| CN212206404U (zh) | 一种热风温度热电偶保护装置 | |
| CN108130399B (zh) | 一种可保护出钢的电炉及电炉保护出钢的方法 | |
| CN213113394U (zh) | 一种熔融还原炉前置出铁炉用工艺监控装置 | |
| CN2300898Y (zh) | 直流电弧炉底阳极测温装置 | |
| CN215049956U (zh) | 一种烧嘴外喷头及烧嘴 | |
| CN213357639U (zh) | 一种电炉透气砖 | |
| CN219297558U (zh) | 一种炼铁高炉用的直吹管 | |
| KR102511007B1 (ko) | 고로의 용선 온도 측정장치 | |
| CN214655068U (zh) | 一种定氧盖帽 | |
| JP2750995B2 (ja) | 転炉内溶体の測温装置 | |
| RU2706911C1 (ru) | Устройство для донной продувки металла газом в ковше |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A continuous infrared temperature measuring device for molten steel Effective date of registration: 20210122 Granted publication date: 20200814 Pledgee: China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Ma'anshan Branch Pledgor: ANHUI TIANYI HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980000610 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230517 Granted publication date: 20200814 Pledgee: China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Ma'anshan Branch Pledgor: ANHUI TIANYI HEAVY INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980000610 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |