CN201004057Y - 测量铁水中硫含量的检测探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量铁水中硫含量的检测探头，该探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。本体设计成两个部分，一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层；一部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。固体电解质管一端封闭，一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池。该探头通过测量电池电动势和铁水温度，来检测铁水硫含量，结构简单，使用方便，准确性高，速度快，能够实现在线检测碳饱和铁水的硫含量。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温电化学检测装置，更具体地说，涉及一种测量铁水中硫含量的检测探头，该探头能够在线快速检测碳饱和铁水的硫含量。
背景技术
硫含量是衡量生铁质量的重要指标，在高炉炼铁过程中，碳饱和铁水的硫含量的高低及变化趋势，在一定程度上表征了原料条件和高炉工作状况的好坏。实时、准确地掌握铁水的硫含量及其变化趋势，可以为炉况判断提供更多的信息，不但有利于提高生铁合格率，而且有利于提高高炉操作的科学性。目前传统检测铁水的硫含量的方法主要有两种：化学分析法和红外线定硫法。这两种方法都需要经过取样、冷却、制样、燃烧和分析一系列的繁琐过程，不但需要专门的设备和专业人员，而且滞后于生产过程，降低了生产效率，无法满足现代企业的自动化要求。
70年代研制的氧浓差电池成功地测定了钢水氧含量，因其快速、简便、精度高、在线测定和便于冶炼过程实现计算机闭环控制等一系列优点，得到了迅速发展和广泛应用。在线测定氧含量的方法是利用氧化锆固体电解质在高温钢水中的导电特性，测定钢水中的氧含量，从而达到快速直测的目的。但是到目前为止，还没有一种测量铁水中硫含量的检测探头，为能够快速、在线检测铁水的硫含量提供技术上的支持。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种测量铁水中硫含量的检测探头，该探头结构简单、使用方便，能够在线检测碳饱和铁水的硫含量。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
该测量铁水中硫含量的检测探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。
所述的本体设计成两个部分，一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层；一部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。
所述的固体电解质管一端封闭，一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池。
所述的固体电解质管外部还设有防热防震帽。
所述的电池内设有引线，一端与固体电解质管的封闭端连接，一端伸出固体电解质管的开口端。
所述热电耦的设于本体内的一端与所述的固体电解质管内的电池中伸出的引线连接。
所述的热电耦与引线的连接处上设有冷端保护端。
所述的本体开口与外罩连接处设有耐火水泥层。
所述的本体内部一端还设有插接件，插接件与电热耦、电池的引线连接。
在上述技术方案中，本实用新型的测量铁水中硫含量的检测探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。本体设计成两个部分，一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层；一部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。固体电解质管一端封闭，一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池。该探头通过测量电池电动势和铁水温度，来检测铁水硫含量，结构简单，使用方便，准确性高，速度快，能够实现在线检测碳饱和铁水的硫含量。
附图说明
图1是本实用新型的结构剖视示意图；
图2是本实用新型的固体电解质管的结构剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
请参阅图1所示，本实用新型的测量铁水中硫含量的检测探头包括本体1、外罩2、固体电解质管3和热电耦4，本体1为管状结构，并设计成两个部分，左边部分为圆台管，外壁为铁管层5，内壁为耐火材料层6，左端设有开口；右边部分等径圆管，外壁为耐火涂料层7，内壁为纸管层8，内部右端设有插接件9；外罩2为铜制作并罩在本体1左端开口上，与本体1连接并形成密封的空腔，外罩2与本体1开口连接处设有耐火水泥层10；固体电解质管3外部设有铁制的防热防震帽11，左端穿过耐火水泥层10设于外罩2内，右端设于本体1内。请参阅图2所示，固体电解质管3的管壁为ZrO2(MgO)材料制作的固体电解质层12，管左端封闭，右端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层13，硫化物为MgS、CaS、TiS2以及ZrS2中的一种或多种的混合物，使用磁控溅射的方法溅射到管表面形成硫化物辅助电极层13。管内设有电池14，电池14由左端的材料为Mo和MoO2的混合物制作的参比电极15，中间的Al2O2粉层16和右端的高温水泥层17构成。电池14中心插有一根钼丝制作的引线18，一端与固体电解质管3的封闭端连接，一端伸出固体电解质管3的开口端。该探头还包括热电耦4，一端设于本体1内部并与固体电解质管3内的电池14伸出的引线18连接，一端设于外罩2内。热电耦4与引线的连接处上设有冷端保护端19。插接件9与电热耦4、电池的引线连接，可以快速与外部实现对接导通，从而实现信号输出。
使用时，直接将探头插入铁水中，固体电解质管的硫化物辅助电极层正负极和电池产生反应，通过测量出固体电解质管两端的电动势，同时通过热电耦测量出铁水温度，可计算出铁水中的硫活度，然后利用铁水中其他元素含量及与硫活度相互作用系数，可计算出铁水的硫含量。
本实用新型的测量铁水中硫含量的检测探头通过测量固体电解质管两端的电动势和铁水温度，来检测铁水硫含量，结构简单，使用方便，准确性高，一般15秒内便能同时测量出电池电动势和铁水温度，从而实现在线快速检测碳饱和铁水的硫含量。
Claims (9)
1.一种测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
该探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。
2.如权利要求1所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的本体设计成两个部分，一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层；一部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。
3.如权利要求1所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的固体电解质管一端封闭，一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池。
4.如权利要求1或2所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的固体电解质管外部还设有防热防震帽。
5.如权利要求3所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的电池内设有引线，一端与固体电解质管的封闭端连接，一端伸出固体电解质管的开口端。
6.如权利要求1所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述热电耦的设于本体内的一端与所述的固体电解质管内的电池中伸出的引线连接。
7.如权利要求6所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的热电耦与引线的连接处上设有冷端保护端。
8.如权利要求1所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的本体开口与外罩连接处设有耐火水泥层。
9.如权利要求1所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：
所述的本体内部一端还设有插接件，插接件与电热耦、电池的引线连接。
Priority Applications (1)
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| CNU2007200670600U CN201004057Y (zh) | 2007-02-06 | 2007-02-06 | 测量铁水中硫含量的检测探头 |
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2007
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